精品解析：甘肃省张掖市山丹县东乐乡静安学校2024-2025学年九年级上学期期中考试化学试卷

2024-2025学年第二学期期中考试九年级化学试卷 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后、再选涂其他答案标号。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Na 23 Cl 35.5 第一部分 选择题(共10分) 本部分共包括10小题，每小题1分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 《天工开物》记载：“炉甘石（主要成分是碳酸锌）十斤，装载入一泥罐内，…然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，…冷定毁罐取出，…，即倭铅（即锌）也。”下列说法错误的是 A. 炉甘石粉碎后加入锌罐，其目的是增大反应物间的接触面积，反应更快更充分 B. “其底铺薪”目的是用柴火燃烧放出的热量引燃煤炭饼 C. 泥罐内一定发生了置换反应 D. “煤炭饼”只能提供热量 2. 2025年4月30日下午1点08分，神舟十九号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回任务经历了分离、制动、再入、减速、着陆缓冲五大阶段。3名航天员在轨驻留183天，每日三餐不重样，品种多达120多种。期间进行了3次出舱活动，完成空间站空间碎片防护装置安装，先后开展了舱内外设备设施安装、调试、巡检、维护维修等各项工作。返回过程中包含化学变化的是 A. 飞船与空间站分离 B. 点火制动 C. 开伞减速 D. 开门出舱 3. 以下四种饮食中，主要用于提供糖类的是 A. 粳米粥 B. 紫菜蛋花汤 C. 麻辣猪肉 D. 即饮红茶 4. “山更绿，水更清，天更蓝”是我们共同的愿望。下列做法切合这一主题的是 A. 加高工厂各种烟囱，消除废气污染 B. 垃圾就地焚烧处理，减少运输成本 C 废旧电池进行回收，避免水体污染 D. 加大农药化肥使用，提高农业产量 5. 青蒿琥酯是我国自主研发的治疗疟疾的药物。有关青蒿琥酯的说法不正确的是 A. 该物质由碳、氢、氧三种元素组成 B. 该物质的相对分子质量是384 C. 分子中C、H原子的个数比为 D. 该物质中氧元素的质量分数最小 6. 正确的操作是实验成功的重要保证。下列实验操作错误的是 A. 吸取液体 B. 连接仪器 C. 检查气密性 D. 给液体加热 7. 科学家发现，可以将树木纤维素转变成超级储能装置。如图是该反应的微观示意图，下列说法正确的是 A 该反应属于置换反应 B. 反应生成Z、W两种物质的分子个数比为1：3 C. Y中氮元素的化合价为+3 D. 参加反应的X、Y的质量比等于生成的Z、W的质量比 8. 同学们设计的下列实验方案(夹持装置已略去)，能达到实验目的的是 目的 A.验证质量守恒定律 B.探究空气中氧气的含量和燃烧的条件 方案 目的 C.比较和催化分解的效果 D.探究铁生锈的条件 方案 A. A B. B C. C D. D 9. 在溶质为Cu(NO3)2、AgNO3和Mg(NO3)2的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液。下列判断正确的是 A. 滤液中一定没有AgNO3 B. 滤液中可能有四种金属离子 C. 滤渣中一定有Ag，可能有Cu和Zn D. 向滤渣中加入稀盐酸可能有气泡产生 10. 在劳动中感悟化学原理。下列劳动项目涉及的化学原理描述不正确的是 选项 劳动项目 化学原理 A 家务活动：自行车链条涂油 防止链条中铁与水和空气接触 B 学校活动：用铅笔芯作简易电池电极 铅笔芯中石墨具有导电性 C 社区活动：用墨汁书写春联 墨汁中碳具有还原性 D 研学活动：参观自来水厂用活性炭净水 活性炭可吸附色素和异味 A. A B. B C. C D. D 第二部分 非选择题(共40分) 本部分共包括4小题。 11. 探究小组同学在实验室选用下列装置制取并收集氧气。回答下列问题： I.小明同学使用溶液进行实验。 （1）仪器①的名称是_______。 （2）反应的化学方程式为_______。 Ⅱ.小安同学使用固体进行实验。 （3）在实验方案中，下列图标需要标注的是_______(填字母序号，下同)。 （4）向试管中加入正确的操作是_______。 （5）氧气收集完毕，将导管从水槽中取出，再熄灭酒精灯的原因是_______。 Ⅲ.小组借助数字技术探究“稀盐酸与氢氧化钠溶液反应”，图1所示是室温下稀盐酸与稀氢氧化钠溶液反应的实验装置，图2是反应过程中的pH变化曲线。 （6）根据图2曲线判断，图1中的溶液B是_______。 （7）图2中a点所示的溶液pH_______7(选填“>”“＜”或“=”)，溶液呈现_______(填“酸性”“碱性”或“中性”)。 （8）c点所示的溶液中个数与个数关系是：_______(选填“>”“＜”或“=”)。 （9）a点到b点pH变化的微观本质是_______。 12. 从多角度认识化学反应，发展科学思维。 （1）物质变化：结合以下反应的示意图回答问题。 ①微观分析，反应前后发生变化的是_______(选填“分子”或“原子”)。 ②宏观分析，该反应产生了新物质，反应的化学方程式为_______。 （2）能量变化：“神舟”系列载人飞船使用某种发动机利用了分解释放出热量和气体，反应的化学方程式为，其中a=_______。 （3）调控反应：做饭时，若燃气灶的火焰呈现黄色或橙色，锅底出现黑色物质，此时需要_______(选填“调小”或“调大”)灶具的进风口。 （4）质量关系：欲测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数。先将10 g样品放入质量为50 g的锥形瓶中，再逐滴加入稀盐酸充分反应(如下图所示)。反应过程中测得滴加稀盐酸的总质量与充分反应后锥形瓶及瓶内剩余物质总质量的数据如下表所示。 (该石灰石中杂质不溶解于水，也不与酸反应) 加入稀盐酸的总质量/g 0 10 25 35 锥形瓶及瓶内剩余物质总质量/g 60.00 69.12 82.80 92.36 10.00 g该石灰石样品与稀盐酸恰好完全反应时，消耗的稀盐酸的总质量是_______g，产生二氧化碳的总质量是_______g；该样品中碳酸钙的质量分数为_______；这种测定方法产生误差的原因可能是(写一条即可)_______。 （5）可持续发展：为防止燃煤烟气中的二氧化硫污染环境，可用石灰石进行脱硫，这个过程中会发生化学反应：，生成的硫酸钙可用于生产建筑材料。若吸收640 t二氧化硫，至少需要碳酸钙的质量为_______t。 13. 阅读下面科普短文。 可燃冰，又称天然气水合物，一种外观似冰且遇火即燃的结晶水合物，其分子由甲烷分子和水分子构成，具有笼状结构（如图）。 可燃冰主要蕴藏在深海沉积物和陆地永久冻土中，由水和天然气在高压和低温条件下结晶而成，当温度升高或压强降低时，会立即分解释放出天然气。 （一）天然气可以作能源，主要成分甲烷完全燃烧放出热量，生成两种氧化物，是较清洁能源。 （二）利用天然气重整的方法可以获取氢气，一种原理为，。 （三）天然气以及纯氢气（H2）、甲醇（CH3OH）、乙醇（CH3CH2OH），甚至现在使用最广泛的汽油，都可以作为燃料电池的燃料。以燃料电池作为汽车的动力，已被公认是二十一世纪必然的趋势。燃料电池主要由正极、负极、电解质溶液和外部电路四部分组成，其正极和负极分别通入燃料气和氧气（空气），负极上燃料气放出电子，外电路传导电子到正极并与氧气结合生成离子，在电场作用下，离子通过电解质转移到负极上再与燃料气进行反应，最后形成回路产生电能，如图是甲烷燃料电池的工作原理示意图。与此同时，因为燃料自身的反应及电池存在的内阻，燃料电池也要放出一定的热量，以保持电池恒定的工作温度。 依据文章内容回答下列问题： （1）冰、干冰、可燃冰，虽外观相似，但却具有不同的化学性质，其本质原因是____，由可燃冰释放出的天然气属于_____（填“纯净物”或“混合物”）。 （2）甲烷在空气中完全燃烧的化学方程式为______。 （3）天然气重整制氢原理的两个反应中，化合价保持不变的元素是_____。 （4）天然气重整制氢存在的弊端是_____。 （5）燃料电池是将_____能转化为电能的装置。 （6）电解质KOH溶液中含有的阴离子是_____（填名称）。 （7）燃料电池也要放出一定的热量，所用散热片通常为铝合金，原因是____。 14. 自热食品中的发热包浸泡在水中即可发热。同学们开展了“探秘发热包”探究活动。 【查阅资料】 资料一：发热包发热温度能保持在72℃以上10～15分钟。 资料二：发热包中发热粉的主要成分为Al粉、生石灰及。 反应I 反应II 反应III 探究任务一：上述哪个反应是使发热包温度达到72℃以上的主要原因？ 【进行实验】分别取3 g不同样品，各加10 mL水，其温度与时间变化的曲线如下图所示。 【分析讨论】 （1）反应II的类型是_______。 （2）反应III中化合价发生变化的元素是_______。 （3）通过曲线b可知，反应_______(填序号)不能使温度达到72℃以上。 （4）甲同学认为，通过曲线c可知，主要是反应Ⅲ使发热包温度达到72℃以上；乙同学认为此结论不准确，曲线c对应实验中使用了NaOH固体，温度较高的原因也可能与_______有关；对此，甲同学补充说明，通过曲线d可知，反应Ⅲ是发热包温度达到72℃以上的主要原因，请说明他得出此结论的理由：_______。 探究任务二：发热粉能持续发热10～15分钟的原因是什么？ 【分析讨论】 （5）对比曲线a、c、d可知，发热粉持续发热的原因可能是：反应_______(填序号)能够逐渐地产生NaOH，产生的NaOH再与Al粉反应，持续放出热量。 （6）曲线a对应样品比曲线d对应样品先开始发热的原因是_______。 【总结提升】可通过控制反应物的成分来调控化学反应的路径，以满足生产生活的需要。 【拓展延伸】 （7）使用发热包时，撕开外包装塑料袋，检查装有发热粉无纺布袋无破损后，放入凉水中。使用后妥善处理发热包。试推测无纺布应具备的性质_______和_______等。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年第二学期期中考试九年级化学试卷 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后、再选涂其他答案标号。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Na 23 Cl 35.5 第一部分 选择题(共10分) 本部分共包括10小题，每小题1分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 《天工开物》记载：“炉甘石（主要成分是碳酸锌）十斤，装载入一泥罐内，…然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，…冷定毁罐取出，…，即倭铅（即锌）也。”下列说法错误的是 A. 炉甘石粉碎后加入锌罐，其目的是增大反应物间的接触面积，反应更快更充分 B. “其底铺薪”目的是用柴火燃烧放出的热量引燃煤炭饼 C. 泥罐内一定发生了置换反应 D. “煤炭饼”只能提供热量 【答案】D 【解析】 【详解】A、炉甘石粉碎，可以增大反应物之间的接触面积，反应更快，故正确； B、其底铺薪目的是用柴火燃烧放出的热量达到可燃物着火点，引燃煤炭饼，故正确； C、碳酸锌高温分解为氧化锌和CO₂，随后氧化锌与碳（C）在高温下反应产生锌和一氧化碳，发生置换反应，故正确； D、煤炭饼不仅提供热量，还在反应中作为还原剂参与氧化锌的还原，故错误。 故选D。 2. 2025年4月30日下午1点08分，神舟十九号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回任务经历了分离、制动、再入、减速、着陆缓冲五大阶段。3名航天员在轨驻留183天，每日三餐不重样，品种多达120多种。期间进行了3次出舱活动，完成空间站空间碎片防护装置安装，先后开展了舱内外设备设施安装、调试、巡检、维护维修等各项工作。返回过程中包含化学变化的是 A. 飞船与空间站分离 B. 点火制动 C. 开伞减速 D. 开门出舱 【答案】B 【解析】 【详解】化学变化的本质是有新物质生成，物理变化则没有新物质生成。 A、飞船与空间站分离，只是位置和连接关系改变，没有新物质生成，属于物理变化，该选项错误。 B、点火制动，燃料燃烧会生成新物质，属于化学变化，该选项正确。 C、开伞减速，只是降落伞展开，没有新物质生成，属于物理变化，该选项错误。 D、开门出舱，只舱门开启，没有新物质生成，属于物理变化，该选项错误。 故选B。 3. 以下四种饮食中，主要用于提供糖类的是 A. 粳米粥 B. 紫菜蛋花汤 C. 麻辣猪肉 D. 即饮红茶 【答案】A 【解析】 【详解】A、植物种子或块茎中富含糖类，粳米粥主要成分为淀粉，富含糖类，符合题意； B、紫菜蛋花汤主要提供蛋白质和矿物质，不符合题意； C、动物肌肉、皮肤、毛发等富含蛋白质，故麻辣猪肉富含蛋白质，不符合题意； D、即饮红茶的主要成分是水，虽然通常含有一定量的糖类，但与作为主食的粳米粥相比，粳米粥才是主要提供糖类的物质，不符合题意。 故选A。 4. “山更绿，水更清，天更蓝”是我们共同的愿望。下列做法切合这一主题的是 A. 加高工厂各种烟囱，消除废气污染 B. 垃圾就地焚烧处理，减少运输成本 C. 废旧电池进行回收，避免水体污染 D. 加大农药化肥使用，提高农业产量 【答案】C 【解析】 【详解】A、加高工厂各种烟囱只会将污染物排放到高处、远处，不能从根本上减少污染物的排放，不能减少环境污染，不合题意； B、垃圾就地焚烧处理会产生大量的烟尘和有害气体，加重空气污染，不合题意； C、废旧电池中含有有害的重金属，进行回收，避免土壤污染和水体污染，符合题意； D、加大农药化肥使用会加重水体污染、土壤污染，不合题意。 故选：C。 5. 青蒿琥酯是我国自主研发的治疗疟疾的药物。有关青蒿琥酯的说法不正确的是 A. 该物质由碳、氢、氧三种元素组成 B. 该物质的相对分子质量是384 C. 分子中C、H原子的个数比为 D. 该物质中氧元素的质量分数最小 【答案】D 【解析】 【详解】A、由青蒿琥酯的化学式可知，青蒿琥酯是由碳、氢、氧三种元素组成，选项正确； B、青蒿琥酯的相对分子质量=12×19+1×28+16×8=384，选项正确； C、由青蒿琥酯的化学式可知，青蒿琥酯分子中C、H原子个数比为19：28，选项正确； D、青蒿琥酯中C、H、O的元素质量比为（12×19）：28：（16×8）57：7：32，则氢元素质量分数最小，选项错误。 故选D。 6. 正确的操作是实验成功的重要保证。下列实验操作错误的是 A. 吸取液体 B. 连接仪器 C. 检查气密性 D. 给液体加热 【答案】A 【解析】 【详解】A、使用胶头滴管吸取液体时，应先将胶头滴管中的空气挤出，再伸入液体中吸取，图中操作是先将胶头滴管伸入液体，再挤压胶头，这样容易把空气挤入液体中，使液体变质，图示操作错误，符合题意； B、连接玻璃管和胶皮管时，先把玻璃管口用水润湿，然后稍稍用力即可把玻璃管插入胶皮管，图中操作正确，不符合题意； C、检查装置气密性的方法：将导管末端浸入水中，用手握住试管外壁，观察到导管口有气泡冒出，说明该装置气密性良好，图示操作正确，不符合题意； D、给试管中的液体加热时，应用酒精灯外焰进行加热，试管内液体体积不能超过试管容积的三分之一，试管夹夹在试管中上方，试管微微倾斜与水平桌面约成角，图示操作正确，不符合题意。 故选A。 7. 科学家发现，可以将树木纤维素转变成超级储能装置。如图是该反应的微观示意图，下列说法正确的是 A. 该反应属于置换反应 B. 反应生成的Z、W两种物质的分子个数比为1：3 C. Y中氮元素的化合价为+3 D. 参加反应的X、Y的质量比等于生成的Z、W的质量比 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A、该反应是单质和化合物反应生成单质和化合物的反应，是置换反应。正确。 B、该反应的化学方程式为。所以Z、W两种物质的分子个数比为2:3，错误。 C、Y是NH3，氮元素的化合价为-3价。错误。 D、参加反应的X、Y的质量比为（3×12）：（4×17）=9:17，生成的Z、W的质量比为（2×28）：（3×16）=7:6，不相等。错误。 故选A。 8. 同学们设计的下列实验方案(夹持装置已略去)，能达到实验目的的是 目的 A.验证质量守恒定律 B.探究空气中氧气的含量和燃烧的条件 方案 目的 C.比较和催化分解的效果 D.探究铁生锈的条件 方案 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A、验证质量守恒定律时，有气体参加或生成的反应需要在密闭容器中进行，该实验中铁与稀硫酸反应生成氢气，氢气会逸散到空气中，导致天平不平衡，无法准确验证质量守恒定律，不能达到实验目的，此选项错误； B、该装置中白磷燃烧消耗氧气，通过进入水的体积可测定空气中氧气的含量，同时铜片上的红磷与氧气接触，温度达不到着火点，不发生燃烧，试管内白磷与氧气接触，温度达到着火点，发生燃烧，可说明燃烧需要达到着火点，试管内白磷与氧气接触，温度达到着火点，发生燃烧，水中白磷不与氧气接触，温度达到着火点，不发生燃烧，可说明燃烧需要氧气，所以该实验可以探究空气中氧气的含量和燃烧的条件，能达到实验目的，此选项正确； C、比较MnO2和Fe2O3催化H2O2分解的效果，需要控制变量，保证H2O2溶液的浓度和体积相同，而该实验中H2O2溶液的浓度不同，无法准确比较二者的催化效果，不能达到实验目的，此选项错误； D、左边试管中的铁只与水接触，不生锈，右边试管中的铁只与氧气接触，不生锈，无法探究铁生锈的条件，不能达到实验目的，此选项错误。 故选：B。 9. 在溶质为Cu(NO3)2、AgNO3和Mg(NO3)2的混合溶液中加入一定量的锌粉，充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液。下列判断正确的是 A. 滤液中一定没有AgNO3 B. 滤液中可能有四种金属离子 C. 滤渣中一定有Ag，可能有Cu和Zn D. 向滤渣中加入稀盐酸可能有气泡产生 【答案】B 【解析】 【分析】镁、锌、铜、银的活动性强弱顺序为镁>锌>铜>银，在溶质为Cu(NO3)2、AgNO3和Mg(NO3)2的混合溶液中加入一定量的锌粉，锌先与硝酸银反应生成硝酸锌和银，若锌有剩余，再与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，锌不与硝酸镁反应；充分反应后过滤，得到滤渣和蓝色滤液，说明滤液中含有硝酸铜。 【详解】A、滤液中含有硝酸铜，无法确定硝酸银是否完全参加了反应，滤液中可能含有AgNO3，说法错误； B、滤液中含有硝酸铜，无法确定硝酸银是否完全参加了反应，滤液中可能还含有AgNO3，则滤液中一定含有的金属离子有铜离子、锌离子、镁离子，可能含有银离子，说法正确； C、滤渣中一定有Ag，无法确定硝酸铜是否参加了反应，可能是部分参加了反应，可能有Cu，但一定没有锌，说法错误； D、滤液中含有硝酸铜，则锌不可能有剩余，则向滤渣中加入稀盐酸，不可能有气泡产生，说法错误。 故选B。 10. 在劳动中感悟化学原理。下列劳动项目涉及的化学原理描述不正确的是 选项 劳动项目 化学原理 A 家务活动：自行车链条涂油 防止链条中铁与水和空气接触 B 学校活动：用铅笔芯作简易电池电极 铅笔芯中石墨具有导电性 C 社区活动：用墨汁书写春联 墨汁中碳具有还原性 D 研学活动：参观自来水厂用活性炭净水 活性炭可吸附色素和异味 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A、铁生锈的条件是铁与氧气和水接触，自行车链条涂油，可以防止链条中铁与水和空气接触，防止其生锈，不符合题意； B、用铅笔芯作简易电池电极，是因为铅笔芯中的石墨具有良好的导电性，不符合题意； C、用墨汁书写春联，是因为常温下碳单质的化学性质稳定，即使受日光照射或与氧气接触，也不易起变化，符合题意； D、自来水厂用活性炭净水，是因为活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，不符合题意。 故选C。 第二部分 非选择题(共40分) 本部分共包括4小题。 11. 探究小组同学在实验室选用下列装置制取并收集氧气。回答下列问题： I.小明同学使用溶液进行实验。 （1）仪器①的名称是_______。 （2）反应的化学方程式为_______。 Ⅱ.小安同学使用固体进行实验。 （3）在实验方案中，下列图标需要标注的是_______(填字母序号，下同)。 （4）向试管中加入正确的操作是_______。 （5）氧气收集完毕，将导管从水槽中取出，再熄灭酒精灯的原因是_______。 Ⅲ.小组借助数字技术探究“稀盐酸与氢氧化钠溶液反应”，图1所示是室温下稀盐酸与稀氢氧化钠溶液反应的实验装置，图2是反应过程中的pH变化曲线。 （6）根据图2曲线判断，图1中的溶液B是_______。 （7）图2中a点所示的溶液pH_______7(选填“>”“＜”或“=”)，溶液呈现_______(填“酸性”“碱性”或“中性”)。 （8）c点所示的溶液中个数与个数关系是：_______(选填“>”“＜”或“=”)。 （9）a点到b点pH变化的微观本质是_______。 【答案】（1）长颈漏斗 （2） （3）b （4）bc （5）防止水槽中的水倒吸入试管，使试管因骤然冷却而炸裂 （6）稀盐酸 （7） ①. > ②. 碱性 （8）＜ （9）H+与OH-结合生成水 【解析】 【小问1详解】 由图可知，仪器①的名称为：长颈漏斗； 【小问2详解】 过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为：； 【小问3详解】 高锰酸钾制取氧气的反应为加热固体的反应，则需要标注热烫，但不需要用电和排风，故选b； 【小问4详解】 取用高锰酸钾时，先将试管横放，用药匙或纸槽将药品送至试管底，再将试管竖立，故选bc； 【小问5详解】 实验结束后，为了防止水槽中的水倒吸，引起热的试管炸裂，则应先将导管从水槽中取出，再熄灭酒精灯； 【小问6详解】 由图2可知，开始时溶液的pH大于7，呈碱性，随着溶液B的加入，pH逐渐减小，说明是向碱性溶液中加入酸性溶液，所以溶液B是稀盐酸； 【小问7详解】 从图2中可以看出，a点时溶液pH大于7，根据溶液pH与酸碱性的关系，pH大于7的溶液呈碱性； 【小问8详解】 c点时溶液pH小于7，呈酸性，说明稀盐酸过量，即溶液中Cl-的个数大于Na+的个数，所以n(Na+)＜n(Cl-).； 【小问9详解】 稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水，a点到b点pH逐渐减小，是因为 H+和OH-结合生成水，导致溶液中氢氧根离子浓度减小。 12. 从多角度认识化学反应，发展科学思维。 （1）物质变化：结合以下反应的示意图回答问题。 ①微观分析，反应前后发生变化的是_______(选填“分子”或“原子”)。 ②宏观分析，该反应产生了新物质，反应的化学方程式为_______。 （2）能量变化：“神舟”系列载人飞船使用的某种发动机利用了分解释放出热量和气体，反应的化学方程式为，其中a=_______。 （3）调控反应：做饭时，若燃气灶的火焰呈现黄色或橙色，锅底出现黑色物质，此时需要_______(选填“调小”或“调大”)灶具的进风口。 （4）质量关系：欲测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数。先将10 g样品放入质量为50 g的锥形瓶中，再逐滴加入稀盐酸充分反应(如下图所示)。反应过程中测得滴加稀盐酸的总质量与充分反应后锥形瓶及瓶内剩余物质总质量的数据如下表所示。 (该石灰石中杂质不溶解于水，也不与酸反应) 加入稀盐酸的总质量/g 0 10 25 35 锥形瓶及瓶内剩余物质总质量/g 60.00 69.12 82.80 92.36 10.00 g该石灰石样品与稀盐酸恰好完全反应时，消耗的稀盐酸的总质量是_______g，产生二氧化碳的总质量是_______g；该样品中碳酸钙的质量分数为_______；这种测定方法产生误差的原因可能是(写一条即可)_______。 （5）可持续发展：为防止燃煤烟气中的二氧化硫污染环境，可用石灰石进行脱硫，这个过程中会发生化学反应：，生成的硫酸钙可用于生产建筑材料。若吸收640 t二氧化硫，至少需要碳酸钙的质量为_______t。 【答案】（1） ①. 分子 ②. （2）3 （3）调大 （4） ①. 30 ②. 2.64 ③. 60% ④. 二氧化碳溶于水（或反应后装置内残留二氧化碳），会导致测得的结果质量偏小 （5）1000t 【解析】 【小问1详解】 ①在化学反应中，分子会分裂成原子，原子再重新组合成新的分子，因此分子的种类发生变化，而原子的种类和数目保持不变，故填：分子； ②由图可知，图中发生的反应为一氧化碳与氧气在点燃的条件下生成二氧化碳，化学方程式为：； 【小问2详解】 由题目的化学方程式可知，反应后N、H原子个数分别为6、12，反应前N、H原子个数分别为2a、4a，根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和个数不变，2a=6，则a=3； 【小问3详解】 燃气灶的火焰呈黄色或橙色，锅底出现黑色固体，说明氧气不足，碳不完全燃烧，需将灶具的进风口调大，提供充足的氧气； 【小问4详解】 由表格数据可知，加入10g稀盐酸时，总质量减少60.00g+10g-69.12g=0.88g，加入25g稀盐酸时，总质量减少60.00g+25g-82.80g=2.20g，加入35g稀盐酸时，总质量减少60.00g+35g-92.36g=2.64g，根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，由于装置敞口，即减少的质量为二氧化碳的质量，设产生2.64g的二氧化碳消耗稀盐酸的总质量为z，则，z=30g，说明在加入30g稀盐酸时，碳酸钙已完全反应，故消耗的稀盐酸的总质量是30g；完全反应时，总质量的减少量即为生成二氧化碳的质量：60.00g+35g-92.36g=2.64g； 解：设至少需要碳酸钙的质量为x，根据化学方程式： 所以样品中碳酸钙的质量分数为：，答：该样品中碳酸钙的质量分数为60%。 二氧化碳溶于水或反应后装置内残留二氧化碳，都会导致测得的结果质量偏小； 【小问5详解】 解：设至少需要碳酸钙的质量为y，根据化学方程式： 答：至少需要碳酸钙的质量为1000t。 13. 阅读下面科普短文。 可燃冰，又称天然气水合物，一种外观似冰且遇火即燃的结晶水合物，其分子由甲烷分子和水分子构成，具有笼状结构（如图）。 可燃冰主要蕴藏在深海沉积物和陆地永久冻土中，由水和天然气在高压和低温条件下结晶而成，当温度升高或压强降低时，会立即分解释放出天然气。 （一）天然气可以作能源，主要成分甲烷完全燃烧放出热量，生成两种氧化物，是较清洁能源。 （二）利用天然气重整的方法可以获取氢气，一种原理为，。 （三）天然气以及纯氢气（H2）、甲醇（CH3OH）、乙醇（CH3CH2OH），甚至现在使用最广泛的汽油，都可以作为燃料电池的燃料。以燃料电池作为汽车的动力，已被公认是二十一世纪必然的趋势。燃料电池主要由正极、负极、电解质溶液和外部电路四部分组成，其正极和负极分别通入燃料气和氧气（空气），负极上燃料气放出电子，外电路传导电子到正极并与氧气结合生成离子，在电场作用下，离子通过电解质转移到负极上再与燃料气进行反应，最后形成回路产生电能，如图是甲烷燃料电池的工作原理示意图。与此同时，因为燃料自身的反应及电池存在的内阻，燃料电池也要放出一定的热量，以保持电池恒定的工作温度。 依据文章内容回答下列问题： （1）冰、干冰、可燃冰，虽外观相似，但却具有不同的化学性质，其本质原因是____，由可燃冰释放出的天然气属于_____（填“纯净物”或“混合物”）。 （2）甲烷在空气中完全燃烧的化学方程式为______。 （3）天然气重整制氢原理的两个反应中，化合价保持不变的元素是_____。 （4）天然气重整制氢存在的弊端是_____。 （5）燃料电池是将_____能转化为电能的装置。 （6）电解质KOH溶液中含有的阴离子是_____（填名称）。 （7）燃料电池也要放出一定的热量，所用散热片通常为铝合金，原因是____。 【答案】（1） ①. 构成它们的微粒不同 ②. 混合物 （2） （3）氧元素##O （4）CO2与H2混合需分离（合理即可） （5）化学 （6）氢氧根离子 （7）铝合金有良好的导热性 【解析】 【小问1详解】 冰（固态的水）、干冰（固态的二氧化碳）、可燃冰，虽外观相似，但却具有不同的化学性质，其本质原因是构成它们的微粒不同； 可燃冰主要蕴藏在深海沉积物和陆地永久冻土中，由水和天然气在高压和低温条件下结晶而成，当温度升高或压强降低时，会立即分解释放出天然气，由可燃冰释放出的天然气中含有多种物质，属于混合物；　 【小问2详解】 甲烷在空气中完全燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为：； 【小问3详解】 甲烷和水在催化剂作用下反应生成一氧化碳和氢气，该反应过程中，碳元素从-4价变为+2价，氢元素从+1价变为0价，氧元素化合价不变；一氧化碳和水在催化剂的作用下反应生成二氧化碳和氢气，该反应过程中，碳元素从+2价变为+4价，氢元素从+1价变为0价，氧元素化合价不变；故然气重整制氢原理的两个反应中，化合价保持不变的元素是氧元素； 【小问4详解】 根据反应原理可知，天然气重整制氢，得到的是二氧化碳和氢气的混合气体，存在的弊端是CO2与H2混合还需分离（合理即可）； 【小问5详解】 燃料电池是将化学能转化为电能的装置； 【小问6详解】 电解质KOH溶液中含有的阴离子是氢氧根离子； 【小问7详解】 燃料电池也要放出一定的热量，由于铝合金有良好的导热性，则所用散热片通常为铝合金。 14. 自热食品中发热包浸泡在水中即可发热。同学们开展了“探秘发热包”探究活动。 【查阅资料】 资料一：发热包发热温度能保持在72℃以上10～15分钟。 资料二：发热包中发热粉的主要成分为Al粉、生石灰及。 反应I 反应II 反应III 探究任务一：上述哪个反应是使发热包温度达到72℃以上的主要原因？ 【进行实验】分别取3 g不同样品，各加10 mL水，其温度与时间变化的曲线如下图所示。 【分析讨论】 （1）反应II的类型是_______。 （2）反应III中化合价发生变化的元素是_______。 （3）通过曲线b可知，反应_______(填序号)不能使温度达到72℃以上。 （4）甲同学认为，通过曲线c可知，主要是反应Ⅲ使发热包温度达到72℃以上；乙同学认为此结论不准确，曲线c对应实验中使用了NaOH固体，温度较高的原因也可能与_______有关；对此，甲同学补充说明，通过曲线d可知，反应Ⅲ是发热包温度达到72℃以上的主要原因，请说明他得出此结论的理由：_______。 探究任务二：发热粉能持续发热10～15分钟的原因是什么？ 【分析讨论】 （5）对比曲线a、c、d可知，发热粉持续发热的原因可能是：反应_______(填序号)能够逐渐地产生NaOH，产生的NaOH再与Al粉反应，持续放出热量。 （6）曲线a对应样品比曲线d对应样品先开始发热的原因是_______。 【总结提升】可通过控制反应物的成分来调控化学反应的路径，以满足生产生活的需要。 【拓展延伸】 （7）使用发热包时，撕开外包装塑料袋，检查装有发热粉的无纺布袋无破损后，放入凉水中。使用后妥善处理发热包。试推测无纺布应具备的性质_______和_______等。 【答案】（1）复分解反应 （2）Al和H##铝和氢 （3）Ⅰ    （4） ①. 氢氧化钠固体溶解时放热 ②. 根据曲线d可知，氢氧化钙和碳酸钠反应产生的氢氧化钠和铝反应放出大量热，和氢氧化钠固体无关 （5）Ⅱ  （6）氧化钙先和水反应产生大量热     （7） ①. 导热性好 ②. 耐碱腐蚀 【解析】 【小问1详解】 反应II符合“双交换，价不变”的特征，因此属于复分解反应。 【小问2详解】 反应III中铝元素的化合价从0价变为+3价，氢元素从+1价变为0价，故反应III中化合价发生变化的元素是铝元素和氢元素。 【小问3详解】 通过曲线b可知，只用氧化钙作为发热粉，氧化钙与水反应放热即反应Ⅰ不能使温度达到72℃以上。 小问4详解】 由于NaOH固体溶解时放出大量的热，所以甲同学结论不准确；通过曲线d可知，反应Ⅲ是发热包温度达到72℃以上的主要原因是氢氧化钙和碳酸钠反应产生的氢氧化钠和铝反应放出大量热，和氢氧化钠固体无关。 【小问5详解】 根据“资料二”、对比曲线a、c、d可知，发热粉持续发热的原因可能是：反应Ⅱ能够逐渐地产生NaOH，产生的NaOH再与Al粉反应，持续放出热量。 【小问6详解】 曲线a的发热粉含有氧化钙，由于氧化钙先与水反应放出大量的热，所以曲线a对应样品比曲线d对应样品先开始发热。 【小问7详解】 为了快速提高食品温度，无纺布应具备的导热性；无纺布可用来包装发热粉，无纺布应具备的性质耐碱腐蚀。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $