内容正文:
2026年舟山市定海三校联考八年级下期中质量监测
科学试题卷
本卷可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Cl:35.5 K:39
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题(每题3分,共45分)
1. 下列变化属于缓慢氧化的是( )
A. 铁钉生锈 B. 木柴燃烧 C. 火药爆炸 D. 蜡烛熔化
2. “道路千万条, 安全第一条。行车不规范,亲人两行泪。”若没有遵守交通规则,小车发生剧烈冲撞后,安全气囊中会产生一种空气中含量最多的气体。该气体为( )
A. 氧气 B. 氮气 C. 二氧化碳 D. 水蒸气
3. 将池塘水者沸后冷却,用于饲养蝌蚪,蝌蚪很快死亡。这是因为与原先的池塘水相比,煮沸后的水中几乎不含( )
A. 氧原子 B. 氧离子 C. 氧分子 D. 氧元素
4. 燃烧是一种常见的化学反应。下列关于物质的燃烧现象描述正确的是( )
A. 红磷在空气中燃烧产生大量白烟 B. 硫在氧气中燃烧产生淡蓝色火焰
C. 铁丝在空气中剧烈燃烧,火星四射 D. 碳在氧气中燃烧,发出白光,生成二氧化碳
5. 下列反应中属于化合反应的是(条件略)( )
A. B.
C. D.
6. 从中获取的信息错误的是( )
A. 在常温下氢气与氧气混合就可以发生反应
B. 在反应前后,元素的种类没有变化
C. 4g氢气与32g氧气完全反应,可以生成36g水
D. 反应前后,氢原子和氧原子的数目都没有改变
7. 如图为空气中氧气含量的测定实验。关于该实验的说法正确的是( )
A. 可用木炭代替红磷进行实验
B. 红磷量不足会导致测定结果偏大
C. 未冷却至室温就打开止水夹一定会导致测定结果偏大
D. 该实验可以说明氮气难溶于水
8. 下列观点正确的是( )
A. 水结冰体积变大,质量不变,符合质量守恒定律
B. 5g蔗糖溶于95g水中,总质量为100g,符合质量守恒定律
C. 二氧化碳气体变成“干冰”后质量保持不变,符合质量守恒定律
D. 镁条在氧气中燃烧,生成物的质量比镁条的质量大,该反应遵守质量守恒定律
9. 如图是我国古代使用的火折子,竹筒帽盖上时,草纸保留火星。使用时,只需打开竹筒帽,对着火星轻轻一吹,草纸就燃烧起来。下列说法错误的是( )
A. 草纸是可燃物
B. 装在竹筒内的草纸发生氧化反应
C. 竹筒要盖上帽是为了减少与氧气接触
D. 打开竹筒帽,吹一吹,降低了草纸的着火点
10. 如图是某化学反应的微观模型,下列对图示模型理解正确的是( )
A. 该反应属于化合反应
B. 反应物和生成物中只有一种单质
C. 反应物和生成物中共含有三种元素
D. 参加反应的两种物质分子个数之比为1:1
11. 小明利用一定质量的双氧水溶液和二氧化锰制取氧气。则剩余液体中氧元素的质量分数(0%)随反应时间t的变化关系是( )
A. B. C. D.
12. 一种纳米纤维催化剂可将二氧化碳转化成液体燃料甲醇,其反应的微观示意如图(图中的微粒恰好完全反应)。下列说法正确的是( )
A. 丁的化学式为H2O B. 图中物质乙、丙、丁都是氧化物
C. 丙的相对分子质量为32g D. 参加反应的甲、乙的质量比为3:1
13. 如图所示,下列关于燃烧现象的解释或分析正确的是( )
A. 图(a)中将煤球变成蜂窝煤后再燃烧,其目的是延长煤燃烧的时间
B. 图(b)中火柴头斜向下时更容易燃烧,是因为降低了火柴梗的着火点
C. 图(c)中蜡烛火焰很快熄灭,是因为金属丝阻碍空气的流动
D. 由(d)丁中的现象可知,由金属镁燃烧造成的火灾不能用二氧化碳灭火器灭火
14. 如图为初中化学常见气体的发生与收集装置。有关这些装置用途的说法正确的是( )`
A. 装置Ⅰ可作为固体加热制取气体的发生装置
B. 装置Ⅱ制取气体时,可用来控制反应的开始与结束
C. 能否选用装置Ⅲ或Ⅳ来收集气体,只需要考虑气体的密度
D. 装置Ⅴ可以用于收集H2、O2、CO2等气体
15. 下列实验中指定容器中的水,其解释没有体现水的主要作用的是( )
A. 图甲硫在氧气中燃烧,集气瓶中的水:吸收放出的热量
B. 图乙测定空气中氧气含量,量筒中的水:通过水体积的变化得出O2体积
C. 图丙铁丝在氧气中燃烧,集气瓶中的水:冷却溅落熔融物,防止集气瓶炸裂
D. 图丁排水法收集O2,集气瓶中的水:水先将集气瓶内的空气排净,后便于观察O2何时集满
第II卷(非选择题)
二、填空题(每空2分,共40分)
16. 工业上制取氧气主要有下列步骤:
(1)从步骤②可以得出氮气的沸点比氧气的沸点__________(填“高”或“低”);
(2)贮存在钢瓶里的“工业液氧”是__________(填“纯净物”或“混合物”);
(3)由上述步骤可知,工业制氧气属于__________变化(填“物理”或“化学”)。
17. “火立熄”灭火球是一种新型灭火装置,火灾发生时将球滚入火中或将灭火球固定在容易发生火灾的场所,灭火球遇明火后燃烧表层缠绕的灭火引线,随后驱动内核爆发装置自动喷洒干粉,达到自动灭火的效果。其干粉主要成分是磷酸二氢铵(),磷酸二氢铵在受热时,能够生成多种化合物,同时吸收大量的热。
(1)磷酸二氢铵受热发生反应的化学方程式:___________,该反应的基本反应类型为___________;
(2)该灭火球的灭火原因是___________;
18. 小柯带着收集到的气体来到实验室,用巧妙的办法来测定氧气的含量。开始前的装置如图所示,其中暖宝宝贴(主要成分为铁粉、木炭、食盐)的热量来源于铁粉的氧化。
(1)为保证实验准确度,实验后必须等__________(选填“冷却到室温”或“任意时刻”)才能记录量筒内剩余水的体积;
(2)若最后流入玻璃瓶(容积为270毫升)中的水的体积为45毫升(铁粉生锈消耗的水忽略不计),所测空气中氧气的体积分数为__________。
19. 如图是实验室制取气体的常用装置,请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是__________。
(2)实验室用氯酸钾制取比较干燥的氧气时,发生和收集装置可选用__________。
(3)检查装置A气密性的方法,用止水夹夹住橡皮管,然后向长颈漏斗注水,当__________气密性良好。
20. 氧气是一种化学性质比较活泼的气体,它可以和许多物质发生化学反应。如图所示是硫粉、红磷、光亮的细铁丝在氧气中燃烧的实验装置:
(1)小月是个善于思考、善于总结的学生,做完实验后,她发现了一些共同点:在反应条件方面,三个实验都要点燃,它们都属于________ 反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)小月同时也总结出在生成物的种类、状态和观察到的实验现象三个方面存在不同。丙中观察到的反应现象是______________________________________________________ 。三个实验的集气瓶底部都放有少量水,其中甲集气瓶底部放水目的是____________________________________ 。
21. 小科同学利用如图装置,进行相关实验.请回答:
(1)实验过程中,可观察到气球体积变化情况是______。
(2)实验结束后,天平仍能保持平衡,请你从微观的角度解释_______。
(3)图中,锥形瓶中固态物质的质量m随时间t的变化关系正确的是______。
A、 B、
C、 D、
22. 氧气是如何被发现的呢?
资料一:1703年德国学者施塔尔创立“燃素说”:燃素是构成火的一种元素存在于金属中,金属燃烧,释放燃素形成火焰,剩下部分成为金属灰烬,质量减小。
资料二:1756年,俄国科学家罗蒙诺索夫在密闭玻璃器内煅烧金属镁,并测定煅烧前后固体物质的质量变化,获得了反驳燃素说的有利证据。
资料三:1772年,瑞典化学家舍勒加热硝酸钾、氧化汞和碳酸银都放出了“火气”(氧气),他证明了这种气体也存在于空气中,还发现当物质在这种气体中燃烧后,该气体就消失了。
资料四:不久后,拉瓦锡将汞放在密闭容器中加热12天(如图),液态汞变成了红色粉末,容器中气体体积大约减少了。随后他将产生的红色粉末收集于另一容器中加热,发现又生成了汞和另一种气体,这种气体的体积恰好等于之前曲颈瓶中空气减小的体积。于是他提出氧气体积占空气五分之一。
(1)罗蒙诺索夫获得的反驳燃素说的有利证据是______。
(2)从物质组成角度分析,材料三中舍勒加热上述物质都能放出氧气的原因是______。
(3)拉瓦锡能用汞测量空气中氧气的体积分数,其利用的是汞以下性质中的______。(可多选)
A.汞的颜色为银白色
B.汞不与空气中除氧气外的其他气体反应
C.汞在常温下为液态,氧化汞为固态
D.汞和氧气发生反应的速度非常缓慢
E.汞和氧气发生反应的温度低于氧化汞分解的温度
三、实验与探究题(每空2分,共40分)
23. 如图是实验室制取、收集有关气体的装置图。请按要求回答下列问题。
(1)实验室用H2O2制取O2的化学方程式_____。若发生装置选用A或B,其中发生装置A优于B的理由是_____。收集装置可以选择F或_____。
(2)小金同学想用如图装置来收集氧气,那么氧气应从_____(选择a或b)进入。
(3)实验室常用氯化铵固体与熟石灰固体共热来制取氨气,常温下氨气是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,氨气极易溶于水。那么制取氨气的发生和收集装置的组合是_____(填写字母编号)。
24. 小嘉用溶液制取氧气时,在烧瓶中加入50毫升水及0.5克,再往分液漏斗中加入30毫升15%的溶液。为什么要加入50毫升水呢?查阅资料发现:在不加入水时,若注入溶液速度过快,反应会过于剧烈而引发事故。
【提出问题】水是如何减缓该反应速度的呢?
【建立假设】水可以降低溶液浓度,从而减缓反应速度。
【实验方案】他利用如图装置,在相同条件下,分别用30毫升的1%、3%和7%的溶液进行实验,观察并比较。
【实验结论】加水降低了溶液的浓度,使反应速度变慢。
【交流反思】
(1)为了更好地比较反应的快慢,需控制三次实验中滴加溶液的__________相同。
(2)判断产生氧气的速度时,可以通过观察产生气泡的快慢,还可以比较__________。
【继续探究】针对提出的问题,他又利用如图装置,用3%的溶液分别在0℃、20℃和60℃的条件下进行实验。进行该实验所基于的假设是__________。若直接用30%的溶液制取氧气,反应速率太快。为获得平稳的气流,如图所示发生装置能达到最佳效果的是( )(填字母)。
AB
CD
25. 某科学兴趣小组的同学利用数字化技术对“空气中氧气体积分数的测定”进行了实验甲(如图1所示,燃烧匙内盛有过量红磷),得到的数据曲线如图2所示。
(1)实验前集气瓶中的水为10mL,若集气瓶的容积为150mL(燃烧匙所占体积忽略不计),第一次实验结束后理论上集气瓶中水的体积约为_______mL。
(2)图2中X曲线表示的是集气瓶内的________的变化趋势。
(3)若第二次进行实验时,图1中装置漏气,则第二次测得的c点数值比图2中第一次测得的c点数值_______(选填“大”或“小”)。
(4)接下来,该小组同学对实验装置进行改进,把“暖宝宝”中的黑色粉末(足量铁粉)涂抹在集气瓶内壁的四周,再次进行实验乙。通过数字传感器,测得实验甲、实验乙中氧气的浓度随时间变化的关系分别如上图所示。依据图中信息,该小组同学一致认为实验乙的测定方法更准确,其判断依据是_______。
26. 初中阶段我们已经学习了实验室制取氧气有多种方法。图乙是一款潜水艇紧急供氧设备的结构示意图,每个产氧药块由氯酸钠和一定量的镁粉、二氧化锰等均匀混合制成,该反应需要在300℃左右行,并伴随极少量有毒氯气产生。若温度过低,反应会终止,温度过高,会产生大量氯气。
(1)实验室选用装置甲作为制取氧气的发生装置,某同学在观察到锥形瓶内有大量气泡时,开始用集气装置收集O2过一段时间后,用带火星的木条伸入瓶口、瓶中、瓶底,都没见木条复燃,原因可能是__________。
(2)产氧药块反应会产生极少量有毒的氯气,推测图乙中试剂X应具有的性质是__________。
(3)图乙装置的填充材料会影响其完成反应所需的时间(即放氧时间)和外壳的最高温度,研究人员分测试了无填充材料、填充材料A和填充材料B三种情况下的放氧时间及对应的外壳温度,结果如丙所示。根据图丙,与第①组比较,应选择填充材料__________(填“A”或“B”),请说明理由:__________。
27. 小乐利用如图所示装置,探究物质燃烧的条件并验证质量守恒定律。过程如下:
①组装装置并检查装置气密性,加入如图所示药品后,称量装置和其内药品的总质量为m1。
②将锥形瓶浸入80℃的热水中,观察到白磷不燃烧。
③取出并擦干锥形瓶,恢复至室温后,打开弹簧夹K1和K2,从K1处缓慢通入氧气,待氧气充满锥形瓶后,再关闭K1和K2,称量装置和其内药品的总质量为m2。
④将锥形瓶浸入10℃的冷水中,观察到白磷不燃烧。
⑤将锥形瓶再次浸入80℃的热水中,观察到白磷燃烧。
⑥取出并擦干锥形瓶,恢复至室温后,称量装置和其内药品的总质量为m3。
(1)步骤③中检验氧气充满锥形瓶的方法是_______________。
(2)对比步骤④和⑤中的现象可知,物质燃烧的条件之一是_________________。
(3)能证明白磷燃烧反应符合质量守恒定律的证据是_______。
四、综合题(第28题7分,第29、30题6分,第31题7分,第32题9分,共35分)
28. 在一密闭容器内有氧气、二氧化碳、水蒸气及一种未知物质M,在一定条件下充分反应。测得反应前后各物质的质量如下表:
物质
氧气
二氧化碳
水蒸气
M
反应前质量/g
100
1
1
46
反应后质量/g
4
89
55
x
(1)根据质量守恒定律,你认为x的值应为____________;
(2)未知物质M一定含有的元素为___________________________________;
(3)已知未知物质M的相对分子质量为46,推出其化学式为________________;
(4)该反应的化学方程式为________________________。
29. 最近各地厂房频发的大火造成了巨大的损失,小科想通过实验探究“燃烧的条件”:
(1)如图甲,用广口瓶将正在燃烧的蜡烛罩住发现蜡烛逐渐熄灭,原因是________。
(2)实验结束后,广口瓶中的水最终从A上升到B。查阅资料发现,蜡烛燃烧会消耗氧气,产生二氧化碳,若不考虑二氧化碳溶于水,消耗的氧气体积应该________产生二氧化碳的体积(填“大于”“等于”或“小于”)。
(3)用导热性能良好的铜丝罩住点燃的蜡烛(如图乙),发现蜡烛很快会熄灭。小科再选取导热性能差的材料罩住点燃的蜡烛,观察到蜡烛还能继续燃烧一段时间(如图丙)。请结合实验现象解释被铜丝罩住的蜡烛很快熄灭的原因。________。
30. 经过一段时间的科学学习,某学校项目化学习小组对生活中的科学现象产生了浓厚兴趣,开启了项目之旅。
(1)该小组根据图甲的数据分析了当天所在地的空气质量情况,其空气质量状况为__________(填“优”“良”或“轻度污染”)。
污染指数
0~50
51~100
101~150
151~200
201~300
301~500
空气质量
优
良
轻度污染
中度污染
重度污染
严重污染
(2)微型空气质量检测系统可准确地检测室外空气污染物,其结构如图乙所示。其中太阳能板工作时发生的能量转化是__________。
(3)利用微型空气质量“检测站”测得某小区地下车库中一氧化碳在不同时间段内的浓度如图丙。(已知:50ppm为一氧化碳准许成年人置身其中的最大量)由图丙观察一氧化碳浓度最大的时间段是早晨,原因可能是__________。
(4)项目化学习小组的同学们一起制作了保护空气倡议书,请你将其补充完整。
保护空气倡议书
为了使天空更蓝,人类正在积极行动,我们能做的很多,比如,其中一种保护空气的具体做法是__________。
31. 为了测定氯酸钾样品中氯酸钾的质量分数,某学习小组取2.5g该样品与0.8g二氧化锰混合。加热该混合物t1时间后(假设杂质不参加反应)冷却,称量剩余固体质量。重复以上操作,依次称得加热t1、t2、t3、t4时间后剩余固体的质量,记录数据如下表:
加热时间
t1
t2
t3
t₄4
剩余固体质量/g
2.48
2.41
2.34
2.34
(1)完全反应后产生氧气的质量为__________。
(2)求该样品中氯酸钾的质量分数。(计算结果精确到1%)
(3)如图表示一定质量的氯酸钾和二氧化锰固体混合物受热过程中,某变量y随受热时间的变化趋势,纵坐标表示的是__________(填代号)。
A. 固体中钾元素的质量 B. 生成氧气的质量
C. 固体中氧元素的质量 D. 固体中二氧化锰的质量分数
32. 在医院,吸氧的患者每小时消耗600L氧气,费用为4元。实验室制取氧气的成本是多少呢?小科在图甲装置的锥形瓶中加入适量的二氧化锰和水,用注射器吸入20mL 过氧化氢溶液并全部注入锥形瓶中,测得装置的总质量变化如图乙。
(1)上述过氧化氢溶液完全分解产生氧气的质量是_______ g。
(2)根据实验数据,通过化学方程式计算20mL 过氧化氢溶液中溶质的质量。______
(3)已知上述20mL 过氧化氢溶液的成本为0.4元,若在实验室用同样的过氧化氢溶液制取 600L氧气(密度取 1.4g/L),需要的成本是_______元,可见在实验时应节约药品。(不计其它成本)
(4)小科连接图甲和图丙装置,用注射器另取4mL 同样的过氧化氢溶液,通过直接测量氧气的体积来计算成本。若不考虑导管对实验的影响,以下分析正确的是_______。
A.广口瓶中的水面上有少量植物油,能防止氧气溶于水
B.实验前图丙装置中广口瓶内的水量不会影响测量结果
C.读数时量筒中的水面高于广口瓶内的液面导致测得氧气的体积偏小
D.测得氧气的体积等于量筒中增加的水的体积减去加入的过氧化氢溶液的体积
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2026年舟山市定海三校联考八年级下期中质量监测
科学试题卷
本卷可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Cl:35.5 K:39
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题(每题3分,共45分)
1. 下列变化属于缓慢氧化的是( )
A. 铁钉生锈 B. 木柴燃烧 C. 火药爆炸 D. 蜡烛熔化
【答案】A
【解析】
【详解】A、铁钉生锈是铁与空气中的氧气发生的不容易察觉的缓慢氧化,正确;
B、木柴燃烧,发光放热,属于剧烈的氧化反应,不属于缓慢氧化,错误;
C、火药爆炸,反应比较剧烈,属于剧烈的氧化反应,错误;
D、蜡烛熔化,是由固态变为液态,只是状态的改变,没有新物质生成,属于物理变化,不属于缓慢氧化,缓慢氧化属于化学变化,错误。
2. “道路千万条, 安全第一条。行车不规范,亲人两行泪。”若没有遵守交通规则,小车发生剧烈冲撞后,安全气囊中会产生一种空气中含量最多的气体。该气体为( )
A. 氧气 B. 氮气 C. 二氧化碳 D. 水蒸气
【答案】B
【解析】
【详解】空气中的成分按体积分数计算,氮气约占78%,氧气约占21%,二氧化碳约占0.03%,水蒸气及其它气体和杂质约占0.03%,所以空气中含量最多的气体为氮气,故选B。
3. 将池塘水者沸后冷却,用于饲养蝌蚪,蝌蚪很快死亡。这是因为与原先的池塘水相比,煮沸后的水中几乎不含( )
A. 氧原子 B. 氧离子 C. 氧分子 D. 氧元素
【答案】C
【解析】
【分析】氧气在水中以溶解氧的形式存在,氧气由氧分子构成,生物呼吸需要消耗氧气进行有氧呼吸以维持生命活动。水中的氧元素存在形式多样,如在水分子(H₂O)中就有氧元素,而氧原子是构成物质的微观粒子,氧离子是氧原子得到电子后形成的。
【详解】A.水本身就是由氢原子和氧原子组成的,即使水煮沸后,水分子中的氧原子依然存在,所以不是因为缺少氧原子导致蝌蚪死亡,A错误。
B.在一般的池塘水和煮沸后的水中,氧离子并非蝌蚪生存所依赖的关键物质,且水的煮沸过程对水中氧离子含量影响不大,所以不是因为缺少氧离子使蝌蚪死亡,B错误。
C.氧气是维持蝌蚪生命活动所必需的,氧气由氧分子构成。将池塘水煮沸后,水中溶解的氧气会因温度升高而大量逸出,导致水中几乎不含氧分子,蝌蚪无法获得足够的氧气进行呼吸作用,从而很快死亡,C正确。
D.中本身就含有氧元素,无论是池塘水还是煮沸后的水,氧元素的总量并没有因为煮沸而消失,只是存在形式有所改变,所以不是因为缺少氧元素导致蝌蚪死亡,D错误。
故选C。
4. 燃烧是一种常见的化学反应。下列关于物质的燃烧现象描述正确的是( )
A. 红磷在空气中燃烧产生大量白烟 B. 硫在氧气中燃烧产生淡蓝色火焰
C. 铁丝在空气中剧烈燃烧,火星四射 D. 碳在氧气中燃烧,发出白光,生成二氧化碳
【答案】A
【解析】
【详解】A、红磷在空气中燃烧,其实质是红磷与空气中的氧气发生反应,生成五氧化二磷固体。这些固体小颗粒分散在空气中,形成了大量白烟,正确;
B、硫在氧气中燃烧时,由于氧气浓度高,反应剧烈,产生明亮的蓝紫色火焰,并生成有刺激性气味的气体。而在空气中燃烧时产生淡蓝色火焰,错误;
C、铁丝在空气中不能燃烧,只能发生红热现象。因为空气中氧气含量相对较低,无法使铁丝达到剧烈燃烧的条件,只有在氧气含量较高的纯氧环境中,铁丝才能剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,错误;
D、碳在氧气中燃烧,会发出白光, “生成二氧化碳” 是该反应的结论,而不是现象。在描述实验现象时,我们只能描述通过感官(如视觉、嗅觉、触觉等)直接观察到的情况,不能直接说出产物的名称,错误。
故选A。
5. 下列反应中属于化合反应的是(条件略)( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A、该反应是由一种物质生成两种新物质,属于分解反应,不合题意;
B、该反应是由两种物质反应生成另一种新物质,属于化合反应,符合题意;
C、该反应的反应物与生成物均为两种,因此不属于化合反应,不合题意;
D、该反应的反应物与生成物均为两种,因此不属于化合反应,不合题意。
6. 从中获取的信息错误的是( )
A. 在常温下氢气与氧气混合就可以发生反应
B. 在反应前后,元素的种类没有变化
C. 4g氢气与32g氧气完全反应,可以生成36g水
D. 反应前后,氢原子和氧原子的数目都没有改变
【答案】A
【解析】
【详解】A、从以上方程式中可知氢气与氧气在点燃的条件下才能反应,获取的信息错误;
B、反应前氢气和氧气中含有有氢元素和氧元素,反应后水中含有氢元素和氧元素,在反应前后,元素的种类没有变化,获取的信息正确;
C、从以上方程式中可知,每4份质量的氢气和32份质量的氧气完全反应可以生成36份质量的水,因此4g氢气与32g氧气完全反应,可以生成36g水,获取的信息正确;
D、从以上方程式中可知,反应前氢原子有4个,氧气有2个,反应后氢原子有4个,氧原子又2个,因此反应前后,氢原子和氧原子的数目都没有改变,获取的信息正确。
7. 如图为空气中氧气含量的测定实验。关于该实验的说法正确的是( )
A. 可用木炭代替红磷进行实验
B. 红磷量不足会导致测定结果偏大
C. 未冷却至室温就打开止水夹一定会导致测定结果偏大
D. 该实验可以说明氮气难溶于水
【答案】D
【解析】
【详解】A、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体,虽然消耗了氧气,但生成的二氧化碳气体占据了氧气的空间,使装置内压强变化不大,水不能进入集气瓶,无法测定空气中氧气的含量,所以不能用木炭代替红磷进行实验,错误;
B、若红磷量不足,不能将集气瓶内的氧气完全消耗,会导致进入集气瓶中的水的体积偏小,从而使测定结果偏小,而不是偏大,错误;
C、未冷却至室温就打开止水夹,此时集气瓶内气体温度较高,压强较大,进入集气瓶中的水的体积会偏小,导致测定结果偏小,而不是偏大,错误;
D、红磷燃烧消耗氧气后,集气瓶内剩余气体主要是氮气,水进入集气瓶约占集气瓶容积的15后不再进入,说明氮气难溶于水,正确。
故选D。
8. 下列观点正确的是( )
A. 水结冰体积变大,质量不变,符合质量守恒定律
B. 5g蔗糖溶于95g水中,总质量为100g,符合质量守恒定律
C. 二氧化碳气体变成“干冰”后质量保持不变,符合质量守恒定律
D. 镁条在氧气中燃烧,生成物的质量比镁条的质量大,该反应遵守质量守恒定律
【答案】D
【解析】
【详解】A、水结冰,只是状态发生改变,没有新物质生成,属于物理变化,不能用质量守恒定律解释,故选项说法错误;
B、5g蔗糖溶于95g水中,总质量为100g,没有新物质生成,属于物理变化,不能用质量守恒定律解释,故选项说法错误;
C、二氧化碳气体变成“干冰”, 只是状态发生改变,没有新物质生成,属于物理变化,不能用质量守恒定律解释,故选项说法错误;
D、镁条在氧气中燃烧,遵守质量守恒定律,参加反应的镁与氧气的质量和等于生成氧化镁的质量,所以生成物的质量比原来镁条的质量大,故选项说法正确。
故选D。
9. 如图是我国古代使用的火折子,竹筒帽盖上时,草纸保留火星。使用时,只需打开竹筒帽,对着火星轻轻一吹,草纸就燃烧起来。下列说法错误的是( )
A. 草纸是可燃物
B. 装在竹筒内的草纸发生氧化反应
C. 竹筒要盖上帽是为了减少与氧气接触
D. 打开竹筒帽,吹一吹,降低了草纸的着火点
【答案】D
【解析】
【详解】A、草纸可以燃烧,说明它是可燃物,说法正确。
B、竹筒内的草纸保留了火星,说明它正在进行缓慢氧化反应,说法正确。
C、盖上竹筒帽可以减少内部草纸与氧气的接触,从而使氧化反应维持在缓慢状态,只保留火星,说法正确。
D、物质的着火点是其固有属性,不会因吹气而改变。打开竹筒帽吹气,是为了补充氧气,使草纸的温度达到着火点而燃烧,而不是降低了着火点,说法错误。
故选D。
10. 如图是某化学反应的微观模型,下列对图示模型理解正确的是( )
A. 该反应属于化合反应
B. 反应物和生成物中只有一种单质
C. 反应物和生成物中共含有三种元素
D. 参加反应的两种物质分子个数之比为1:1
【答案】A
【解析】
【详解】A、由图示可知该反应的反应物是两种,生成物是一种,该反应是化合反应,故符合题意;
B、单质的分子由一种原子构成,化合物的分子由多种原子构成,所以可以看出反应物是两种单质,而生成物是一种化合物,故不符合题意;
C、由反应中原子的种类可知该反应中共有二种元素,故不符合题意;
D、由反应的图示结合质量守恒定律可知参加反应的两种物质分子个数之比为1:3,故不符合题意;
故选A。
【点睛】该题关键是从模型图中看出各物质分子的构成,注意解题是要考虑到模型图中每种分子有几个参加反应,利用反应时的微粒个数关系及结构可很轻松的判断。
11. 小明利用一定质量的双氧水溶液和二氧化锰制取氧气。则剩余液体中氧元素的质量分数(0%)随反应时间t的变化关系是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】双氧水在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,随着反应的进行,氧气逸出,反应前后氢元素的质量不变,剩余液体中氧元素的质量分数逐渐减少,至完全反应,最终剩余的液体是水,此时剩余液体中氧元素的质量分数不再发生改变,观察图像C符合变化过程。
故选C。
12. 一种纳米纤维催化剂可将二氧化碳转化成液体燃料甲醇,其反应的微观示意如图(图中的微粒恰好完全反应)。下列说法正确的是( )
A. 丁的化学式为H2O B. 图中物质乙、丙、丁都是氧化物
C. 丙的相对分子质量为32g D. 参加反应的甲、乙的质量比为3:1
【答案】A
【解析】
【分析】由题目信息和质量守恒定律可知,该反应的方程式为:二氧化碳和氢气在催化剂作用下反应生成甲醇和水的化学方程式为:。
【详解】A、由上述反应可知,丁的化学式为H2O,正确;
B、由微粒的构成可知,甲是单质,乙、丁均为氧化物,丙不是氧化物,该反应生成的CH3OH是由三种元素组成的化合物,不属于氧化物,错误;
C、丙是CH3OH,丙的相对分子质量为12+4+16=32,错误;
D、由上述反应可知,参加反应的甲与乙两物质的质量比为(2×3):(12+16×2)=3:22,错误。
13. 如图所示,下列关于燃烧现象的解释或分析正确的是( )
A. 图(a)中将煤球变成蜂窝煤后再燃烧,其目的是延长煤燃烧的时间
B. 图(b)中火柴头斜向下时更容易燃烧,是因为降低了火柴梗的着火点
C. 图(c)中蜡烛火焰很快熄灭,是因为金属丝阻碍空气的流动
D. 由(d)丁中的现象可知,由金属镁燃烧造成的火灾不能用二氧化碳灭火器灭火
【答案】D
【解析】
【详解】A、将煤球制成蜂窝煤,是为了增大煤与氧气的接触面积,使煤燃烧更充分,而不是为了延长燃烧时间,错误。
B、火柴梗斜向下时,燃烧产生的热量能给火柴梗预热,更容易达到其着火点,而着火点是物质的固有属性,不会被降低,错误。
C、金属丝具有良好的导热性,会快速吸收热量,使蜡烛温度降低到其着火点以下,导致火焰熄灭,而不是因为阻碍空气流动,错误。
D、图d中镁条能在二氧化碳中燃烧,说明金属镁燃烧时不能用二氧化碳灭火,正确。
故选D。
14. 如图为初中化学常见气体的发生与收集装置。有关这些装置用途的说法正确的是( )`
A. 装置Ⅰ可作为固体加热制取气体的发生装置
B. 装置Ⅱ制取气体时,可用来控制反应的开始与结束
C. 能否选用装置Ⅲ或Ⅳ来收集气体,只需要考虑气体的密度
D. 装置Ⅴ可以用于收集H2、O2、CO2等气体
【答案】A
【解析】
【详解】A、装置I使用酒精灯加热,试管口略向下倾斜,适用于固体加热制取气体的反应,说法正确;
B、装置Ⅱ中的长颈漏斗可随时添加液体,但是不能控制反应的发生和停止,说法错误;
C、装置Ⅲ、Ⅳ可用于收集气体,用于收集密度与空气密度差距较大,且不与空气中各成分反应的气体,说法错误;
D、装置Ⅴ为排水法收集气体,可以用于收集不易溶于水的气体,可以用于收集H2、O2,由于二氧化碳能溶于水且能与水反应,所以不能用排水法收集,说法错误。
15. 下列实验中指定容器中的水,其解释没有体现水的主要作用的是( )
A. 图甲硫在氧气中燃烧,集气瓶中的水:吸收放出的热量
B. 图乙测定空气中氧气含量,量筒中的水:通过水体积的变化得出O2体积
C. 图丙铁丝在氧气中燃烧,集气瓶中的水:冷却溅落熔融物,防止集气瓶炸裂
D. 图丁排水法收集O2,集气瓶中的水:水先将集气瓶内的空气排净,后便于观察O2何时集满
【答案】A
【解析】
【详解】A、硫在氧气中燃烧,集气瓶中的水的作用是吸收二氧化硫,防止污染空气,选项符合题意;
B、测定空气中氧气含量,量筒中的水会倒流入集气瓶中,流入水的体积即为集气瓶内空气中氧气的体积,因此通过水体积的变化得出O2体积,选项不符合题意;
C、细铁丝在氧气中燃烧放出大量的热,生成物的温度较高。集气瓶中的水的作用是冷却溅落熔融物,防止集气瓶炸裂,选项不符合题意;
D、排水法收集氧气,集气瓶中的水的作用是水先将集气瓶内的空气排净,当集气瓶口有一个大气泡冒出时,证明氧气已集满,便于观察O2何时收集满,选项不符合题意。
第II卷(非选择题)
二、填空题(每空2分,共40分)
16. 工业上制取氧气主要有下列步骤:
(1)从步骤②可以得出氮气的沸点比氧气的沸点__________(填“高”或“低”);
(2)贮存在钢瓶里的“工业液氧”是__________(填“纯净物”或“混合物”);
(3)由上述步骤可知,工业制氧气属于__________变化(填“物理”或“化学”)。
【答案】(1)低 (2)混合物
(3)物理
【解析】
【小问1详解】
步骤②中,首先蒸发出的是氮气,从液态到气态,沸点低的先气化出来,氮气先蒸发出来,所以态氮的沸点比液态氧的沸点低;
【小问2详解】
液态空气除去氮气得到“工业液氧”,空气中除氮气和氧气外还含有稀有气体、二氧化碳等,所以“工业液氧”中含有氧气、稀有气体等,是混合物;
【小问3详解】
工业上制取氧气采用的分离液态空气法,是利用液态氧与液态氮的沸点不同,将氮气分离出来,由于分离过程中没有生成其他物质,属于物理变化。
17. “火立熄”灭火球是一种新型灭火装置,火灾发生时将球滚入火中或将灭火球固定在容易发生火灾的场所,灭火球遇明火后燃烧表层缠绕的灭火引线,随后驱动内核爆发装置自动喷洒干粉,达到自动灭火的效果。其干粉主要成分是磷酸二氢铵(),磷酸二氢铵在受热时,能够生成多种化合物,同时吸收大量的热。
(1)磷酸二氢铵受热发生反应的化学方程式:___________,该反应的基本反应类型为___________;
(2)该灭火球的灭火原因是___________;
【答案】 ①. H2O ②. 分解反应 ③. 隔绝氧气(合理即可)
【解析】
【详解】(1)化学反应前后原子的种类和数目不变,根据提给的方程式可知,反应前有2N、12H、8O、2P,反应后有2N、6H、5O、2P,所以3___中有6H、3O,则化学式为H2O;该反应是由一种物质生成三种新物质,符合“一变多”的特点,属于分解反应;
(2)灭火球遇明火后自动喷洒干粉,覆盖在可燃物表面隔绝氧气而灭火,同时磷酸二氢铵分解需要吸热,可使可燃物的温度降低至着火点以下而灭火。
18. 小柯带着收集到的气体来到实验室,用巧妙的办法来测定氧气的含量。开始前的装置如图所示,其中暖宝宝贴(主要成分为铁粉、木炭、食盐)的热量来源于铁粉的氧化。
(1)为保证实验准确度,实验后必须等__________(选填“冷却到室温”或“任意时刻”)才能记录量筒内剩余水的体积;
(2)若最后流入玻璃瓶(容积为270毫升)中的水的体积为45毫升(铁粉生锈消耗的水忽略不计),所测空气中氧气的体积分数为__________。
【答案】(1)冷却到室温
(2)18%
【解析】
【小问1详解】
暖宝宝中铁粉氧化放热,会使装置内气体受热膨胀,压强偏大。如果不等冷却就读数,进入的水会偏少,导致测量结果不准确。必须冷却到室温,压强恢复正常后再读数。
【小问2详解】
铁粉生锈消耗氧气,装置内压强减小,水进入瓶内,进入水的体积 = 消耗氧气的体积,则空气中氧气的体积为45毫升;玻璃瓶的容积为270毫升,瓶内存在20毫升水,那么所测空气中氧气的体积分数=
19. 如图是实验室制取气体的常用装置,请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是__________。
(2)实验室用氯酸钾制取比较干燥的氧气时,发生和收集装置可选用__________。
(3)检查装置A气密性的方法,用止水夹夹住橡皮管,然后向长颈漏斗注水,当__________气密性良好。
【答案】(1)长颈漏斗
(2)BD##DB (3)长颈漏斗内形成一段稳定的水柱,且一段时间内液面不下降
【解析】
【小问1详解】
略。
【小问2详解】
氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气,实验室用氯酸钾制取氧气,属于固体加热型,发生装置应选B;要收集比较干燥的氧气,氧气密度比空气略大,应该用向上排空气法收集,收集装置选D,所以发生和收集装置可选用BD。
【小问3详解】
检查装置A气密性的方法:用止水夹夹住与导气管连接的胶皮管,再向长颈漏斗中加入水至形成一段水柱,静置,若观察到一段时间后水柱不下降,说明气密性良好。
20. 氧气是一种化学性质比较活泼的气体,它可以和许多物质发生化学反应。如图所示是硫粉、红磷、光亮的细铁丝在氧气中燃烧的实验装置:
(1)小月是个善于思考、善于总结的学生,做完实验后,她发现了一些共同点:在反应条件方面,三个实验都要点燃,它们都属于________ 反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)小月同时也总结出在生成物的种类、状态和观察到的实验现象三个方面存在不同。丙中观察到的反应现象是______________________________________________________ 。三个实验的集气瓶底部都放有少量水,其中甲集气瓶底部放水目的是____________________________________ 。
【答案】(1)放热 (2) ①. 铁丝剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体 ②. 吸收生成的二氧化硫,防止污染空气
【解析】
【小问1详解】
硫粉、红磷、光亮的细铁丝在氧气中燃烧时都放出热量,所以它们都属于放热反应。故答案为:放热;
【小问2详解】
丙中是铁丝在氧气中燃烧,观察到的反应现象是铁丝剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体;
甲中是硫在氧气中燃烧,生成的二氧化硫是一种有毒气体,会污染空气,集气瓶底部放水的目的是吸收生成的二氧化硫,防止污染空气。
21. 小科同学利用如图装置,进行相关实验.请回答:
(1)实验过程中,可观察到气球体积变化情况是______。
(2)实验结束后,天平仍能保持平衡,请你从微观的角度解释_______。
(3)图中,锥形瓶中固态物质的质量m随时间t的变化关系正确的是______。
A、 B、
C、 D、
【答案】(1)先变大后变小
(2)化学反应前后,原子的种类、数目、质量不变 (3)C
【解析】
【小问1详解】
该实验中,白磷燃烧,放出大量的热,装置内气体受热膨胀,压强增大,气球变大,待完全反应后,逐渐冷却至室温,由于消耗了氧气,装置内压强减小,气球变小,故气球先变大后变小;
【小问2详解】
实验结束后,天平仍能保持平衡,是因为化学反应前后,原子的种类、数目、质量不变,故化学反应前后,物质的总质量不变;
【小问3详解】
白磷燃烧生成五氧化二磷,生成五氧化二磷的质量等于参加反应的白磷的质量与参加反应的氧气的质量之和,故锥形瓶中固态物质的质量随反应的进行不断增大,待完全反应后,不再变化。
故选C。
22. 氧气是如何被发现的呢?
资料一:1703年德国学者施塔尔创立“燃素说”:燃素是构成火的一种元素存在于金属中,金属燃烧,释放燃素形成火焰,剩下部分成为金属灰烬,质量减小。
资料二:1756年,俄国科学家罗蒙诺索夫在密闭玻璃器内煅烧金属镁,并测定煅烧前后固体物质的质量变化,获得了反驳燃素说的有利证据。
资料三:1772年,瑞典化学家舍勒加热硝酸钾、氧化汞和碳酸银都放出了“火气”(氧气),他证明了这种气体也存在于空气中,还发现当物质在这种气体中燃烧后,该气体就消失了。
资料四:不久后,拉瓦锡将汞放在密闭容器中加热12天(如图),液态汞变成了红色粉末,容器中气体体积大约减少了。随后他将产生的红色粉末收集于另一容器中加热,发现又生成了汞和另一种气体,这种气体的体积恰好等于之前曲颈瓶中空气减小的体积。于是他提出氧气体积占空气五分之一。
(1)罗蒙诺索夫获得的反驳燃素说的有利证据是______。
(2)从物质组成角度分析,材料三中舍勒加热上述物质都能放出氧气的原因是______。
(3)拉瓦锡能用汞测量空气中氧气的体积分数,其利用的是汞以下性质中的______。(可多选)
A.汞的颜色为银白色
B.汞不与空气中除氧气外的其他气体反应
C.汞在常温下为液态,氧化汞为固态
D.汞和氧气发生反应的速度非常缓慢
E.汞和氧气发生反应的温度低于氧化汞分解的温度
【答案】 ①. 反应后固体的质量增大 ②. 三种物质中都含有氧元素 ③. BCE
【解析】
【详解】(1)在密闭玻璃器内煅烧金属镁,镁和氧气反应生成固体氧化镁,会发现反应后固体的质量增大,说明氧气参加了反应,获得了反驳燃素说的有利证据;
(2)硝酸钾是由钾、氮、氧三种元素组成的,氧化汞是由汞和氧两种元素组成的,碳酸银是由银、碳、氧三种元素组成的,三种物质中都含有氧元素,所以都能放出氧气;
(3)A、汞是银白色的液体,和能用汞测量空气中氧气的体积分数没有关系,不符合题意;
B、汞能和氧气发生反应而不与空气中其他气体反应,所以可用于测定空气中氧气的含量,符合题意;
C、汞在常温下为液态,生成的氧化汞常温下呈固态,符合题意;
D、由题干信息“拉瓦锡将汞放在密闭容器中加热12天,液态汞变成了红色粉末”,说明汞和氧气发生反应的速度非常缓慢,和能用汞测量空气中氧气的体积分数没有关系,不符合题意;
E、由题干信息“将产生的红色粉末收集于另一容器中并加强热,发现又生成了汞和另一种气体”可知:氧化汞分解的温度高于汞和氧气发生反应的温度,符合题意;
故选BCE。
三、实验与探究题(每空2分,共40分)
23. 如图是实验室制取、收集有关气体的装置图。请按要求回答下列问题。
(1)实验室用H2O2制取O2的化学方程式_____。若发生装置选用A或B,其中发生装置A优于B的理由是_____。收集装置可以选择F或_____。
(2)小金同学想用如图装置来收集氧气,那么氧气应从_____(选择a或b)进入。
(3)实验室常用氯化铵固体与熟石灰固体共热来制取氨气,常温下氨气是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,氨气极易溶于水。那么制取氨气的发生和收集装置的组合是_____(填写字母编号)。
【答案】 ①. 2H2O22H2O+O2↑ ②. A装置中的注射器能控制H2O2的流量,从而控制反应速度 ③. D ④. a ⑤. CE
【解析】
【分析】
【详解】(1)过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,实验室用H2O2制取O2的化学方程式:2H2O22H2O+O2↑。
若发生装置选用A或B,其中发生装置A优于B的理由是节约药品(通过注射器能够控制加入液体药品的量),可以控制反应速率(通过注射器能够控制加入液体药品的流量);
收集装置可以选择F或D(氧气密度比空气大)。
(2)氧气的密度小于水,小金同学想用如图装置来收集氧气,那么氧气应从a进入。
(3)实验室用氯化铵固体与熟石灰固体共热来制取氨气,应该用C作为发生装置;
氨气密度比空气小,可以用向下排空气法收集,氨气极易溶于水,不能用排水法收集。
所以制取氨气的发生和收集装置的组合是CE。
24. 小嘉用溶液制取氧气时,在烧瓶中加入50毫升水及0.5克,再往分液漏斗中加入30毫升15%的溶液。为什么要加入50毫升水呢?查阅资料发现:在不加入水时,若注入溶液速度过快,反应会过于剧烈而引发事故。
【提出问题】水是如何减缓该反应速度的呢?
【建立假设】水可以降低溶液浓度,从而减缓反应速度。
【实验方案】他利用如图装置,在相同条件下,分别用30毫升的1%、3%和7%的溶液进行实验,观察并比较。
【实验结论】加水降低了溶液的浓度,使反应速度变慢。
【交流反思】
(1)为了更好地比较反应的快慢,需控制三次实验中滴加溶液的__________相同。
(2)判断产生氧气的速度时,可以通过观察产生气泡的快慢,还可以比较__________。
【继续探究】针对提出的问题,他又利用如图装置,用3%的溶液分别在0℃、20℃和60℃的条件下进行实验。进行该实验所基于的假设是__________。若直接用30%的溶液制取氧气,反应速率太快。为获得平稳的气流,如图所示发生装置能达到最佳效果的是( )(填字母)。
AB
CD
【答案】(1)速率 (2) ①. 收集相同体积氧气所需时间##相同时间内收集气体体积 ②. 降低温度,可以使过氧化氢的分解速率变慢 ③. C
【解析】
【小问1详解】
控制变量法是实验探究常用的方法之一,为了更好地比较反应速率,还需要控制三次实验中滴加过氧化氢溶液的速率相同;
【小问2详解】
判断反应速率可以通过观察实验现象如:产生气泡的快慢,还可以比较收集等体积气体所需时间或相同时间内收集气体体积大小;
用3%的H2O2溶液分别在0℃、20℃和60℃的条件下进行实验,该实验是验证温度对反应速率的影响,进行该实验所基于的假设是降低温度,可以使过氧化氢的分解速率变慢;使用分液漏斗可以控制液体反应物的滴加量,为了得到平稳的氧气流,用分液漏斗将双氧水滴加到水中,可以起到稀释作用,减缓反应速率;故选C 。
25. 某科学兴趣小组的同学利用数字化技术对“空气中氧气体积分数的测定”进行了实验甲(如图1所示,燃烧匙内盛有过量红磷),得到的数据曲线如图2所示。
(1)实验前集气瓶中的水为10mL,若集气瓶的容积为150mL(燃烧匙所占体积忽略不计),第一次实验结束后理论上集气瓶中水的体积约为_______mL。
(2)图2中X曲线表示的是集气瓶内的________的变化趋势。
(3)若第二次进行实验时,图1中装置漏气,则第二次测得的c点数值比图2中第一次测得的c点数值_______(选填“大”或“小”)。
(4)接下来,该小组同学对实验装置进行改进,把“暖宝宝”中的黑色粉末(足量铁粉)涂抹在集气瓶内壁的四周,再次进行实验乙。通过数字传感器,测得实验甲、实验乙中氧气的浓度随时间变化的关系分别如上图所示。依据图中信息,该小组同学一致认为实验乙的测定方法更准确,其判断依据是_______。
【答案】(1)38 (2)温度
(3)小 (4)实验乙中氧气的体积分数最终降低到0.5%,比实验甲中氧气剩余量更少,氧气消耗更完全,测定结果更接近空气中氧气的实际含量(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
空气中氧气约占总体积的五分之一。集气瓶的容积为150mL,集气瓶中有水10mL,其中氧气的体积约为(150mL-10mL)× =28mL;实验前集气瓶中有水10mL,所以实验结束后理论上集气瓶中水的体积约为28mL+10mL=38mL;
【小问2详解】
红磷燃烧,放出大量的热,温度升高,冷却后恢复到原温度,所以X曲线表示温度;
【小问3详解】
c点表示红磷燃烧结束时集气瓶内的压强。若装置漏气,在红磷燃烧过程中,外界空气会进入集气瓶,使瓶内压强减小的幅度变小。所以第二次测得的c点数值比图乙中第一次测得的c点数值小;
【小问4详解】
实验乙的测定方法更准确,判断依据是:从图中可知,实验乙中氧气的体积分数最终降低到0.5%,比实验甲中氧气剩余量更少,说明实验乙中氧气消耗更完全,测定结果更接近空气中氧气的实际含量。
26. 初中阶段我们已经学习了实验室制取氧气有多种方法。图乙是一款潜水艇紧急供氧设备的结构示意图,每个产氧药块由氯酸钠和一定量的镁粉、二氧化锰等均匀混合制成,该反应需要在300℃左右行,并伴随极少量有毒氯气产生。若温度过低,反应会终止,温度过高,会产生大量氯气。
(1)实验室选用装置甲作为制取氧气的发生装置,某同学在观察到锥形瓶内有大量气泡时,开始用集气装置收集O2过一段时间后,用带火星的木条伸入瓶口、瓶中、瓶底,都没见木条复燃,原因可能是__________。
(2)产氧药块反应会产生极少量有毒的氯气,推测图乙中试剂X应具有的性质是__________。
(3)图乙装置的填充材料会影响其完成反应所需的时间(即放氧时间)和外壳的最高温度,研究人员分测试了无填充材料、填充材料A和填充材料B三种情况下的放氧时间及对应的外壳温度,结果如丙所示。根据图丙,与第①组比较,应选择填充材料__________(填“A”或“B”),请说明理由:__________。
【答案】(1)装置漏气
(2)能吸收氯气(或能与氯气反应),不能与氧气反应
(3) ①. B ②. 填充隔热材料B能够更好的维持产氧药块温度,延长放氧时间
【解析】
【小问1详解】
当观察到锥形瓶内有大量气泡时就开始收集氧气,说明有氧气生成,过一段时间后,用带火星的木条伸入瓶口、瓶中、瓶底,都没见木条复燃,说明没有收集到氧气,原因可能是装置漏气。
【小问2详解】
产氧药块反应会产生极少量有毒的氯气,而我们需要得到纯净的氧气,所以试剂X应能吸收氯气,同时不能与氧气反应,这样才能保证得到的氧气纯净且不被消耗。
【小问3详解】
观察图丙,填充材料A对应的外壳最高温度过高,可能会产生大量氯气,并且放氧时间相对较短;而填充材料B对应的外壳最高温度相对较低,能够更好的维持产氧药块温度,同时放氧时间较长,能更好地满足使用需求。所以与第①组比较,应选择填充材料B。
27. 小乐利用如图所示装置,探究物质燃烧的条件并验证质量守恒定律。过程如下:
①组装装置并检查装置气密性,加入如图所示药品后,称量装置和其内药品的总质量为m1。
②将锥形瓶浸入80℃的热水中,观察到白磷不燃烧。
③取出并擦干锥形瓶,恢复至室温后,打开弹簧夹K1和K2,从K1处缓慢通入氧气,待氧气充满锥形瓶后,再关闭K1和K2,称量装置和其内药品的总质量为m2。
④将锥形瓶浸入10℃的冷水中,观察到白磷不燃烧。
⑤将锥形瓶再次浸入80℃的热水中,观察到白磷燃烧。
⑥取出并擦干锥形瓶,恢复至室温后,称量装置和其内药品的总质量为m3。
(1)步骤③中检验氧气充满锥形瓶的方法是_______________。
(2)对比步骤④和⑤中的现象可知,物质燃烧的条件之一是_________________。
(3)能证明白磷燃烧反应符合质量守恒定律的证据是_______。
【答案】(1)将带火星的木条放在K2处,若木条复燃,则证明氧气充满锥形瓶
(2)温度达到着火点 (3)m2=m3##m3=m2
【解析】
【小问1详解】
氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,当步骤③中氧气充满锥形瓶后,氧气肯定达到阀门K2处,则检验方法为: 将带火星的木条放在K2处,若木条复燃,则证明氧气充满锥形瓶 ;
【小问2详解】
根据题意可知, 步骤④和⑤中锥形瓶内水的温度不同,而温度低时白磷不燃烧,温度高时白磷燃烧,那么说明物质燃烧的条件之一为:温度达到着火点;
【小问3详解】
根据题意可知,反应前物质和装置的总质量为m2,反应后物质和装置的总质量为m3,根据反应前后总质量保持不变可知:m2=m3。
四、综合题(第28题7分,第29、30题6分,第31题7分,第32题9分,共35分)
28. 在一密闭容器内有氧气、二氧化碳、水蒸气及一种未知物质M,在一定条件下充分反应。测得反应前后各物质的质量如下表:
物质
氧气
二氧化碳
水蒸气
M
反应前质量/g
100
1
1
46
反应后质量/g
4
89
55
x
(1)根据质量守恒定律,你认为x的值应为____________;
(2)未知物质M一定含有的元素为___________________________________;
(3)已知未知物质M的相对分子质量为46,推出其化学式为________________;
(4)该反应的化学方程式为________________________。
【答案】 ①. 0 ②. C、H、O ③. C2H6O ④. C2H6O+3O22CO2+3H2O
【解析】
【分析】根据质量守恒定律,由表中数据可知:二氧化碳的质量增加了89g-1g=88g,可确定二氧化碳是生成物;水蒸气的质量增加了55g-1g=54g,可确定水蒸气是生成物;氧气的质量减少了100g-4g=96g,可以确定氧气是反应物;同时可以确定M是反应物。
【详解】(1)M减少的质量为88g+54g-96g=46g,因此x的值为46-46=0;
(2)因反应物中的氧气里只含氧元素,因此生成物中的碳元素和氢元素一定来自M,即M中一定含有碳、氢两种元素;生成物中氧元素的质量为88g××100%+54g××100%=112g>96 g,确定生成物中的一部分氧元素来自M,即M中一定含有氧元素;
(3)M中碳、氢、氧三种元素的原子个数比为:(88g×÷12):(54g×÷1):(16g÷16)=2:6:1,又因为M的相对分子质量为46,所以M的化学式是C2H5OH;
(4)该反应的化学方程式为:C2H5OH+3O22CO2+3H2O。
29. 最近各地厂房频发的大火造成了巨大的损失,小科想通过实验探究“燃烧的条件”:
(1)如图甲,用广口瓶将正在燃烧的蜡烛罩住发现蜡烛逐渐熄灭,原因是________。
(2)实验结束后,广口瓶中的水最终从A上升到B。查阅资料发现,蜡烛燃烧会消耗氧气,产生二氧化碳,若不考虑二氧化碳溶于水,消耗的氧气体积应该________产生二氧化碳的体积(填“大于”“等于”或“小于”)。
(3)用导热性能良好的铜丝罩住点燃的蜡烛(如图乙),发现蜡烛很快会熄灭。小科再选取导热性能差的材料罩住点燃的蜡烛,观察到蜡烛还能继续燃烧一段时间(如图丙)。请结合实验现象解释被铜丝罩住的蜡烛很快熄灭的原因。________。
【答案】(1)蜡烛燃烧消耗广口瓶中的氧气(合理即可)
(2)大于 (3)铜丝将热量散到空气中,可燃物的温度达不到着火点
【解析】
【小问1详解】
蜡烛燃烧,消耗氧气,装置与外界大气分隔开,氧气逐渐减少,不再支持燃烧,所以蜡烛熄灭;
【小问2详解】
实验结束后,广口瓶中的水最终从A上升到B,说明反应后瓶中压强减小,蜡烛燃烧会消耗氧气,产生二氧化碳,若不考虑二氧化碳溶于水,结束后,广口瓶中的液面上升,说明消耗的氧气体积应该大于产生二氧化碳的体积;
【小问3详解】
燃烧需要三个条件:可燃物、与氧气接触、温度达到着火点。蜡烛是可燃物且与氧气接触,铜丝良好的导热性使其把蜡烛燃烧释放的热量快速散发出去,破坏了燃烧所需温度达到着火点这一条件,蜡烛就熄灭了;导热性能差的材料无法快速散热,蜡烛能维持温度在着火点以上继续燃烧。
30. 经过一段时间的科学学习,某学校项目化学习小组对生活中的科学现象产生了浓厚兴趣,开启了项目之旅。
(1)该小组根据图甲的数据分析了当天所在地的空气质量情况,其空气质量状况为__________(填“优”“良”或“轻度污染”)。
污染指数
0~50
51~100
101~150
151~200
201~300
301~500
空气质量
优
良
轻度污染
中度污染
重度污染
严重污染
(2)微型空气质量检测系统可准确地检测室外空气污染物,其结构如图乙所示。其中太阳能板工作时发生的能量转化是__________。
(3)利用微型空气质量“检测站”测得某小区地下车库中一氧化碳在不同时间段内的浓度如图丙。(已知:50ppm为一氧化碳准许成年人置身其中的最大量)由图丙观察一氧化碳浓度最大的时间段是早晨,原因可能是__________。
(4)项目化学习小组的同学们一起制作了保护空气倡议书,请你将其补充完整。
保护空气倡议书
为了使天空更蓝,人类正在积极行动,我们能做的很多,比如,其中一种保护空气的具体做法是__________。
【答案】(1)轻度污染
(2)太阳能转为电能 (3) ①. 早晨 ②. 上班高峰期,汽车尾气产生较多,导致一氧化碳浓度最大
(4)使用清洁能源或加强空气质量监测或积极种树等
【解析】
【小问1详解】
由图1可知,当天所在地的空气污染指数为108,结合表格数据可知,其空气质量状况为轻度污染;
【小问2详解】
太阳能板工作时发生的能量转化是太阳能转为电能;
【小问3详解】
由图3可知,一氧化碳浓度最大的时间段是早晨,原因可能是上班高峰期,汽车尾气产生较多,导致一氧化碳浓度最大;
【小问4详解】
保护空气的具体做法:使用清洁能源、加强空气质量监测、积极种树等。
31. 为了测定氯酸钾样品中氯酸钾的质量分数,某学习小组取2.5g该样品与0.8g二氧化锰混合。加热该混合物t1时间后(假设杂质不参加反应)冷却,称量剩余固体质量。重复以上操作,依次称得加热t1、t2、t3、t4时间后剩余固体的质量,记录数据如下表:
加热时间
t1
t2
t3
t₄4
剩余固体质量/g
2.48
2.41
2.34
2.34
(1)完全反应后产生氧气的质量为__________。
(2)求该样品中氯酸钾的质量分数。(计算结果精确到1%)
(3)如图表示一定质量的氯酸钾和二氧化锰固体混合物受热过程中,某变量y随受热时间的变化趋势,纵坐标表示的是__________(填代号)。
A. 固体中钾元素的质量 B. 生成氧气的质量
C. 固体中氧元素的质量 D. 固体中二氧化锰的质量分数
【答案】(1)0.96g
(2)设样品中氯酸钾的质量为 x。
解得:x=2.45 g
氯酸钾样品中氯酸钾的质量分数是:。
答:氯酸钾样品中氯酸钾的质量分数是98%。 (3)C
【解析】
【小问1详解】
由前三次和第四次测量时,固体质量的质量不变,可知此时氯酸钾已经完全分解,根据质量守恒定律,完全反应后产生氧气的质量2.5g+0.8g-2.34g=0.96 g;
【小问2详解】
见答案。
【小问3详解】
氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气。
A、固体质量逐渐减小,但是钾元素的质量不变, 错误;
B、生成的氧气质量应该逐渐增加,然后不变, 错误;
C、氯酸钾加热到一定温度会分解产生氧气,因此固体中的氧元素质量逐渐减小,等到完全分解后保持不变,正确;
D、二氧化锰是反应的催化剂,质量不会改变,但是由于固体总质量变小,质量分数变大,错误。
32. 在医院,吸氧的患者每小时消耗600L氧气,费用为4元。实验室制取氧气的成本是多少呢?小科在图甲装置的锥形瓶中加入适量的二氧化锰和水,用注射器吸入20mL 过氧化氢溶液并全部注入锥形瓶中,测得装置的总质量变化如图乙。
(1)上述过氧化氢溶液完全分解产生氧气的质量是_______ g。
(2)根据实验数据,通过化学方程式计算20mL 过氧化氢溶液中溶质的质量。______
(3)已知上述20mL 过氧化氢溶液的成本为0.4元,若在实验室用同样的过氧化氢溶液制取 600L氧气(密度取 1.4g/L),需要的成本是_______元,可见在实验时应节约药品。(不计其它成本)
(4)小科连接图甲和图丙装置,用注射器另取4mL 同样的过氧化氢溶液,通过直接测量氧气的体积来计算成本。若不考虑导管对实验的影响,以下分析正确的是_______。
A.广口瓶中的水面上有少量植物油,能防止氧气溶于水
B.实验前图丙装置中广口瓶内的水量不会影响测量结果
C.读数时量筒中的水面高于广口瓶内的液面导致测得氧气的体积偏小
D.测得氧气的体积等于量筒中增加的水的体积减去加入的过氧化氢溶液的体积
【答案】 ①. 1.4g ②. 设20mL过氧化氢溶液中溶质的质量为x。
x=2.975g。
答:20mL过氧化氢溶液中溶质的质量为2.975g; ③. 240 ④. ACD
【解析】
【详解】(1)由质量守恒定律可知,生成氧气的质量为:413.7g-412.3g=1.4g;
(2)详见答案;
(3)600L氧气(密度取1.4g/L)的质量为600L×1.4g/L=840g,则成本是:;
(4)A、广口瓶中的水面上有少量植物油,能防止氧气溶于水,正确;
B、实验前图丙装置中广口瓶内的水必须能将右侧导管下端浸没起来,否者无法测定生成氧气的体积,错误;
C、读数时量筒中的水面高于广口瓶内的液面会导致产生了一定压强差,广口瓶内的氧气未完全排出,导致测得氧气的体积偏小,正确;
D、测得氧气的体积等于量筒中增加的水的体积减去加入的过氧化氢溶液的体积,正确。
故选ACD。
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