精品解析:上海市闵行区莘松学校2025-2026学年八年级下学期期中质量调研化学试卷
2026-04-25
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内容正文:
2025学年第二学期期中质量调研卷
初二年级化学学科(时间:60分钟 分值:100)
注意:
1.答题时,考生务必按答题要求在答题纸规定的位置上作答,在草稿纸、本试卷上答题一律无效;
2.选择题中,未标注说明的,为单选,每题只能选一个选项;标注“不定项”的,每题应选至少一个选项:标注“多选”的,每题应选两个或两个以上的选项。
相对原子质量:H-1 C-12 O-16
一新能源(共16分)
新能源汽车电池种类可以分为镍氢电池、锂电池和氢燃料电池等。
1. 组成镍氢电池的物质中含有氢元素,氢元素的符号是
A. B. C. He D.
2. 锂是制造电池的重要原料。下图是锂在元素周期表中的信息。
(1)锂元素属于________(填“金属”或“非金属”)元素。
(2)锂原子核内质子数为________,相对原子质量为________。
3. 氢元素和锂元素的本质区别是
A. 质子数不同 B. 中子数不同 C. 核电荷数不同 D. 最外层电子数不同
4. 搭载氢燃料电池的汽车一次加满氢气仅需3-5分钟,可续航800公里,汽车动力的来源是氢气与氧气在催化剂的作用下反应产生的能量,写出此反应的文字表达式________。
5. 以甲醇()为燃料的汽车,因其续航里程长、适用于严寒环境,经常被用于卡车、公交和特种车辆,其反应的微观示意图如下。
(1)写出丁的化学式________。
(2)上述四种物质中,属于氧化物的是________。(填编号)
(3)甲醇()是由________种元素组成的,它的相对分子质量为________,甲醇分子中碳、氢、氧原子个数比为________。
6. 分别写出氢燃料电池和甲醇燃料电池两种电池各一个优点:________、________。
二上海的母亲河——苏州河(共14分)
上海的母亲河苏州河,见证了城市百年沧桑,成为串联历史与未来的灵动风景线。
7. 苏州河的水属于________(填“纯净物”或“混合物”)。
8. 苏州河上出现的现象与水的性质关联的是
A. 春天,樱花漂在水面上——水的表面张力大
B. 夏天,荷叶上的露珠呈珠状滚动——水的比热容较大
C. 秋天,莲藕在水下生长——水有极强的溶解能力
D. 冬天,冰浮在河面上——水的反常膨胀
9. 上世纪初,苏州河是上海自来水生产的取水点,其生产流程如图所示。
(1)在上述自来水生产过程中,未涉及的净水方法是________。
A. 过滤 B. 吸附 C. 沉淀 D. 蒸馏
(2)常用作絮凝剂的物质是________。
A. 明矾 B. 臭氧 C. 活性炭 D. 液氯
(3)“过滤池”可以去除河水中的________(填“可溶性”或“难溶性”)杂质,过滤池底部的石英砂,类似于实验室中过滤时所使用的________(填用品名称)。
(4)消毒剂常使用二氧化氯(),其中氯元素的化合价为________。
水质检测中,常需要对水温、pH、溶解氧、氨氮、总磷等多个指标进行检测。
(5)“溶解氧”指的是________(填“氧元素”或“氧分子”)的含量。
(6)“总磷”指的是________。
A. 分子 B. 原子 C. 元素 D. 离子
10. 兴趣小组的同学在学习了相关知识后选择了活性炭、石英砂、花岗岩石子、蓬松棉为原料设计了两个自制净水器,如图所示。
(1)活性炭的作用是________,发生了________(填“物理”或“化学”)变化。
(2)两种净水器使用的仪器、填充材料和用量相同,若各净化相同水样50mL,________(填“A”或“B”净水效果更好,原因是________。
三空气大家族(共13分)
空气是生命赖以生存的物质基础和重要资源。它是一种宝贵的自然资源,我们要保护空气,防止空气污染。
11. 空气成分中,体积分数最大的是( )
A. 氮气 B. 二氧化碳 C. 氧气 D. 稀有气体
12. 以下是国家关于空气污染指数与质量级别、质量状况的对应关系表:
污染指数
0-50
51-100
101-200
201-250
251-300
300以上
质量级别
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ(1)
Ⅳ(2)
Ⅴ
质量状况
优
良
轻度污染
中度污染
中度重污染
重度污染
(1)上海市2026年3月2日的空气污染指数为35,判断当天的空气质量状况为________。
(2)计入空气污染指数的项目中除了可吸入颗粒物外,还包括________。
A. 稀有气体 B. 二氧化硫 C. 二氧化碳 D. 二氧化氮
13. 人们对空气成分的认识由模糊到清晰,是无数科学实验探究的结果。
(1)200多年前,拉瓦锡用下图装置研究了空气的成分,以下分析合理的是________。
A. 曲颈瓶中汞的用量会影响实验结果 B. 实验前需要检查装置的气密性
C. 装置内两处容器内的汞都是为了消耗氧气 D. 反应结束后需要关闭火炉冷却至室温,再测量
(2)我们沿着科学家的足迹,对反应物和装置进行了优化,如图1装置用红磷来测定空气中氧气含量,并用气压传感器测定了装置内的压强变化,绘制曲线如图2,点燃红磷后的现象是________,该反应的文字表达式为________。请分析BC、CD段压强变化的原因________。
四水的组成(共16分)
水是生命之源,人类对水的组成研究经历了漫长的过程,其组成的奥秘直到18世纪末才被揭开。
14. 氢气的化学式为________,保持氢气化学性质的微观粒子是________(填名称)。
15. 氢气在氧气中燃烧,火焰呈________色,放出大量热,同时产生无色小液滴。
16. 从物质类别上看,四氧化三铁属于________。
A. 单质 B. 化合物 C. 氧化物 D. 纯净物
17. 如今,可通过下图装置进行电解水实验来探究水的组成。
(1)在电解器中装满水,两端分别连接直流电源的正负极,接通电源,实验进行了一段时间后,a、b、c三根管中液面由高到低排列顺序为________。
(2)电解水的文字表达式为________。
(3)检验a管中的气体的方法为________(写出操作、现象和结论)。
(4)此实验中,需要呈现的安全图标是________。
A. B. C. D.
(5)电解纯水速率较慢,经常在水中加入氢氧化钠溶液以增强溶液的导电性,为探究不同电压和不同浓度氢氧化钠溶液对电解水速率的影响,小组同学进行了多次实验,测得产生氢气所需要的时间如图。根据图中信息,你能得出的结论是________。
五二氧化碳的产生、性质与转化(共20分)
二氧化碳在大气中的含量是相对稳定的,但随着全球经济的发展,含碳燃料的消耗激增,大气中二氧化碳含量持续上升,导致温室效应加剧。为缓解全球变暖趋势,我国力争在2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。
18. 的用途只利用了其物理性质的是
A. 生产化肥 B. 生产碳酸饮料 C. 灭火 D. 冷藏食物
19. 化学社团制取了一瓶二氧化碳并验证了二氧化碳的性质。
(1)实验室制取二氧化碳的原料为________(填名称,下同)和________,社团同学选择了下图中装置________和E组合(填装置编号)制取了一瓶,选择此发生装置的原因是________,检验已集满的方法是________(写出操作、现象和结论)。
(2)化学社团用下图装置,对比相同体积的空气与二氧化碳气体在相同光照下,温度升高的差异。实验数据记录如下表。
时间(分钟)
0
1
2
3
4
5
甲瓶温度(℃)
25.0
26.2
27.5
28.8
30.0
31.1
乙瓶温度(℃)
25.0
25.8
26.5
27.1
27.6
28.0
分析表中数据,在整个实验过程中,________(填“甲”或“乙”)瓶的温度始终更高。根据实验现象和数据,可以得出的结论是________。
20. 要实现碳达峰和碳中和,主要有以下两种路径:
(1)从源头上减少排放,可以采取的措施有________。(写一条)
(2)促进的吸收与转化,如可将注入深海,实现高压封存。将注入海底封存有利有弊,请从环境保护的角度谈谈你对利(或弊)的观点和理由________。
21. 我国大规模利用的转化技术已达到国际领先水平。
(1)我国科研人员研制出一种新型催化剂,在该催化剂作用下,二氧化碳可以转化为汽油主要转化过程如下图所示。下列有关说法正确的有________。
A. 反应Ⅰ属于化合反应 B. 反应Ⅱ使用催化剂可以增加产量
C. 该成果将二氧化碳变废为宝 D. 该成果有利于缓解温室效应
(2)下图是在催化剂作用下,制甲醇的微观过程示意图。过程Ⅱ“”分成的两种粒子名称是________,写出该反应的文字表达式________。
六家用制氧机和工业制氧(共21分)
22. 某款家用制氧机使用时,将过碳酸钠固体和二氧化锰固体倒入反应仓中,再将适量水倒入反应仓即可制氧。过碳酸钠,受热易分解,溶于水时生成碳酸钠和过氧化氢,过氧化氢在二氧化锰催化下生成水和氧气。该反应过程中能持续放出高纯氧并放热,其实物结构如下图。
化学社团针对该款制氧机进行了研究。
(1)写出过氧化氢产生氧气的文字表达式________。
(2)下列说法正确是________。
A. 反应仓相当于实验室制取氧气的发生装置 B. 二氧化锰反应前后质量和性质不变
C. 通过此实验可知,氧气不易溶于水 D. 加湿过滤仓中的水可以起到降低氧气温度并湿润氧气的作用
(3)当观察到________时,就可以开始吸氧了。
(4)加湿过滤仓和医用氧气瓶上的湿化瓶类似,湿化瓶装置如图。加湿过滤仓中的通道b相当于湿化瓶中的管________(填“m”或“n”)。
(5)根据信息,写出一条保存过碳酸钠固体的注意事项________。
【资料】理论上生成150mL氧气,分别需要5%的过氧化氢溶液7.6mL或过碳酸钠1.4g。
(6)小明取上述两种试剂分别加入二氧化锰进行对比实验,比较过氧化氢溶液和过碳酸钠制取氧气的效率。测得数据如图(20min后几乎不产生氧气)。请分析一段时间后,产生氧气的速率都降低的原因________,请分析制氧剂选择过碳酸钠的依据是________。
23. 化学社团收集了一塑料瓶氧气,进行图1的实验,测得氧气体积分数随时间变化如图2。
(1)从微观粒子角度分析段曲线下降的原因是________。
(2)BC段曲线下降幅度明显超过AB段,体现出氧气________的性质。图中D点氧气的体积分数恢复至和空气一致,约为________%。
24. 工业制氧有多种方法,如分离液态空气法、变压吸附法等。
(1)下图是分离液态空气制氧气的原理,先将空气加压、降温变成液态空气,再利用液态氮的沸点________(填“低于”或“高于”)液态氧的沸点,将其分离。请将图中微观示意图补充完整________。
(2)下图是变压吸附法制氧气的示意图,有关说法正确的是________。
A. 变压吸附法利用氧气与氮气的沸点不同进行分离
B. 变压吸附法制取的氧气中含有稀有气体和二氧化碳
C. 分子筛对氮气的吸附能力与吸附塔内气体压强有关
D. 通过加压与减压交替循环,分子筛可以重复使用
(3)分析表中数据,与分离液态空气法相比,变压吸附法制氧气的优点有________。(写两条)
项目
分离液态空气法
变压吸附法
产品含氧量
99.5%~99.8%
93%~95%
工作压强(千帕)
460~750
40~70
工作温度(℃)
-109~190
0~40
每生产氧气耗电量(度)
0.5~0.65
0.4
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2025学年第二学期期中质量调研卷
初二年级化学学科(时间:60分钟 分值:100)
注意:
1.答题时,考生务必按答题要求在答题纸规定的位置上作答,在草稿纸、本试卷上答题一律无效;
2.选择题中,未标注说明的,为单选,每题只能选一个选项;标注“不定项”的,每题应选至少一个选项:标注“多选”的,每题应选两个或两个以上的选项。
相对原子质量:H-1 C-12 O-16
一新能源(共16分)
新能源汽车电池种类可以分为镍氢电池、锂电池和氢燃料电池等。
1. 组成镍氢电池的物质中含有氢元素,氢元素的符号是
A. B. C. He D.
【答案】D
【解析】
【详解】A、 是氢气的化学式,代表氢气这种物质或1个氢分子。
B、 是汞元素符号。
C、 是氦元素符号。
D、正确。
2. 锂是制造电池的重要原料。下图是锂在元素周期表中的信息。
(1)锂元素属于________(填“金属”或“非金属”)元素。
(2)锂原子核内质子数为________,相对原子质量为________。
【答案】(1)金属 (2) ①. 3 ②. 6.94
【解析】
【小问1详解】
元素分类中,名称带“钅”字旁的都属于金属元素。
【小问2详解】
元素周期表单元格中,左上角的数字是原子序数,在原子中,原子序数 = 核内质子数,锂原子核内质子数为3;
单元格最下方的数字是元素的相对原子质量,故锂的相对原子质量为6.94。
3. 氢元素和锂元素的本质区别是
A. 质子数不同 B. 中子数不同 C. 核电荷数不同 D. 最外层电子数不同
【答案】AC
【解析】
【详解】元素是具有相同质子数(即核电荷数)的一类原子的总称,不同元素的本质区别为质子数(或核电荷数)不同。氢元素质子数为1,锂元素质子数为3,二者质子数不同,属于本质区别。
4. 搭载氢燃料电池的汽车一次加满氢气仅需3-5分钟,可续航800公里,汽车动力的来源是氢气与氧气在催化剂的作用下反应产生的能量,写出此反应的文字表达式________。
【答案】氢气+氧气水
【解析】
【详解】略。
5. 以甲醇()为燃料的汽车,因其续航里程长、适用于严寒环境,经常被用于卡车、公交和特种车辆,其反应的微观示意图如下。
(1)写出丁的化学式________。
(2)上述四种物质中,属于氧化物的是________。(填编号)
(3)甲醇()是由________种元素组成的,它的相对分子质量为________,甲醇分子中碳、氢、氧原子个数比为________。
【答案】(1)
(2)乙、丁 (3) ①. 三##3 ②. 32 ③. 1:4:1
【解析】
【小问1详解】
根据图例:大白球为碳原子、黑球为氧原子、小白球为氢原子,可判断四种物质分别为:甲:、乙:、丙:、丁:。
【小问2详解】
氧化物定义为“由两种元素组成、且其中一种是氧元素的化合物”,乙()、丁()符合要求,甲含3种元素、丙是单质,均不属于氧化物。
【小问3详解】
甲醇含碳、氢、氧3种元素;相对分子质量为:;1个甲醇分子中碳、氢、氧原子个数比为。
6. 分别写出氢燃料电池和甲醇燃料电池两种电池各一个优点:________、________。
【答案】 ①. 无污染(或能量转化效率远高于传统燃料燃烧,合理即可) ②. 储存、运输方便(加注难度低,合理即可)
【解析】
【详解】氢燃料电池的反应原理是氢气和氧气反应生成水,无污染物排放,且能量转化效率远高于传统燃料燃烧(合理即可)。
甲醇常温下是液态,相比气态的氢气,不需要高压特殊储存设备,运输方便、加注难度低(合理即可)。
二上海的母亲河——苏州河(共14分)
上海的母亲河苏州河,见证了城市百年沧桑,成为串联历史与未来的灵动风景线。
7. 苏州河的水属于________(填“纯净物”或“混合物”)。
【答案】混合物
【解析】
【详解】纯净物只由一种物质组成,混合物由两种或多种物质混合而成。苏州河的水中除水外,还溶解有矿物质、可溶性杂质,微生物等多种物质,属于混合物。
8. 苏州河上出现的现象与水的性质关联的是
A. 春天,樱花漂在水面上——水的表面张力大
B. 夏天,荷叶上的露珠呈珠状滚动——水的比热容较大
C. 秋天,莲藕在水下生长——水有极强的溶解能力
D. 冬天,冰浮在河面上——水的反常膨胀
【答案】D
【解析】
【详解】A. 樱花漂在水面是因为樱花密度小于水,与水的表面张力无关,错误。
B. 荷叶上露珠呈珠状是水的表面张力作用,与比热容无关,错误。
C. 莲藕在水下生长依赖其自身通气结构及水中溶解的少量氧气,并非水有极强溶解能力,错误。
D. 水存在反常膨胀特性,结冰后密度小于水,因此冰浮在河面上,正确。
9. 上世纪初,苏州河是上海自来水生产的取水点,其生产流程如图所示。
(1)在上述自来水生产过程中,未涉及的净水方法是________。
A. 过滤 B. 吸附 C. 沉淀 D. 蒸馏
(2)常用作絮凝剂的物质是________。
A. 明矾 B. 臭氧 C. 活性炭 D. 液氯
(3)“过滤池”可以去除河水中的________(填“可溶性”或“难溶性”)杂质,过滤池底部的石英砂,类似于实验室中过滤时所使用的________(填用品名称)。
(4)消毒剂常使用二氧化氯(),其中氯元素的化合价为________。
水质检测中,常需要对水温、pH、溶解氧、氨氮、总磷等多个指标进行检测。
(5)“溶解氧”指的是________(填“氧元素”或“氧分子”)的含量。
(6)“总磷”指的是________。
A. 分子 B. 原子 C. 元素 D. 离子
【答案】(1)D (2)A
(3) ①. 难溶性 ②. 滤纸
(4)+4##+4价 (5)氧分子 (6)C
【解析】
【小问1详解】
自来水生产流程包含沉淀、过滤、吸附、消毒步骤,蒸馏是获取纯水的高成本净水方法,该流程未涉及。
【小问2详解】
明矾溶于水形成的胶状物可吸附悬浮杂质使其沉降,是常用絮凝剂;臭氧、液氯为消毒剂,活性炭为吸附剂,均不符合。
【小问3详解】
过滤的原理是分离难溶性固体与液体,因此可去除难溶性杂质;石英砂在过滤中起到截留杂质的作用,功能和实验室过滤的滤纸一致。
【小问4详解】
化合物中正负化合价代数和为0,中O为-2价,设Cl化合价为,则,解得。
【小问5详解】
溶解氧指溶解在水中的氧气的含量,氧气由氧分子构成,因此指氧分子的含量。
【小问6详解】
水质检测中的“总磷”是对所有存在形态的磷的总称,属于宏观概念,指磷元素。
10. 兴趣小组的同学在学习了相关知识后选择了活性炭、石英砂、花岗岩石子、蓬松棉为原料设计了两个自制净水器,如图所示。
(1)活性炭的作用是________,发生了________(填“物理”或“化学”)变化。
(2)两种净水器使用的仪器、填充材料和用量相同,若各净化相同水样50mL,________(填“A”或“B”净水效果更好,原因是________。
【答案】(1) ①. 吸附水中的色素和异味 ②. 物理
(2) ①. B ②. B装置中,水从下往上流,流速较慢,水能与填充材料接触得更充分,净水效果更好
【解析】
【小问1详解】
活性炭具有疏松多孔的结构,有较强吸附性,可以吸附水中的色素和异味;
该过程只是将杂质吸附在活性炭表面,没有新物质生成,属于物理变化;
【小问2详解】
见答案。
三空气大家族(共13分)
空气是生命赖以生存的物质基础和重要资源。它是一种宝贵的自然资源,我们要保护空气,防止空气污染。
11. 空气成分中,体积分数最大的是( )
A. 氮气 B. 二氧化碳 C. 氧气 D. 稀有气体
【答案】A
【解析】
空气的成分按体积计算,大约是:氮气占78%、氧气占21%、稀有气体占0.94%、二氧化碳占0.03%、其它气体和杂质占0.03%。
12. 以下是国家关于空气污染指数与质量级别、质量状况的对应关系表:
污染指数
0-50
51-100
101-200
201-250
251-300
300以上
质量级别
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ(1)
Ⅳ(2)
Ⅴ
质量状况
优
良
轻度污染
中度污染
中度重污染
重度污染
(1)上海市2026年3月2日的空气污染指数为35,判断当天的空气质量状况为________。
(2)计入空气污染指数的项目中除了可吸入颗粒物外,还包括________。
A. 稀有气体 B. 二氧化硫 C. 二氧化碳 D. 二氧化氮
【答案】(1)优 (2)BD
【解析】
【小问1详解】
根据表格对应关系,空气质量状况为优。
【小问2详解】
计入空气污染指数的项目为可吸入颗粒物和有害气体(二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧等)。稀有气体、二氧化碳属于空气成分。
13. 人们对空气成分的认识由模糊到清晰,是无数科学实验探究的结果。
(1)200多年前,拉瓦锡用下图装置研究了空气的成分,以下分析合理的是________。
A. 曲颈瓶中汞的用量会影响实验结果 B. 实验前需要检查装置的气密性
C. 装置内两处容器内的汞都是为了消耗氧气 D. 反应结束后需要关闭火炉冷却至室温,再测量
(2)我们沿着科学家的足迹,对反应物和装置进行了优化,如图1装置用红磷来测定空气中氧气含量,并用气压传感器测定了装置内的压强变化,绘制曲线如图2,点燃红磷后的现象是________,该反应的文字表达式为________。请分析BC、CD段压强变化的原因________。
【答案】(1)ABD (2) ①. 红磷剧烈燃烧,产生大量白烟,放热 ②. ③. BC段红磷燃烧放热,气体膨胀速度超过氧气被消耗速度,气体压强增大,CD段氧气被消耗,冷却至室温,气体压强减小
【解析】
【小问1详解】
A、汞需要足量才能完全耗尽装置内的氧气,若汞用量不足,氧气不能完全反应,会导致测定结果偏小,故A正确;
B、正确;
C、只有曲颈瓶中的汞是用来消耗氧气的,汞槽中汞的作用是液封、通过液面变化体现消耗氧气的体积,故C错误;
D、反应结束后需冷却至室温再测量,若不冷却,装置内温度偏高、压强偏大,会导致测定结果偏小,故D正确。
【小问2详解】
红磷在空气中剧烈燃烧,放出热量,产生大量白烟。
反应的文字表达式:略。
BC段:红磷燃烧放热,装置内气体受热膨胀,压强增大;CD段:红磷燃烧消耗了装置内的氧气,反应结束后温度逐渐冷却至室温,装置内压强减小。
四水的组成(共16分)
水是生命之源,人类对水的组成研究经历了漫长的过程,其组成的奥秘直到18世纪末才被揭开。
14. 氢气的化学式为________,保持氢气化学性质的微观粒子是________(填名称)。
【答案】 ①. ②. 氢分子
【解析】
【详解】氢气属于气态非金属单质,是双原子分子,1个氢分子由2个氢原子构成,化学式为;
由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子,氢气由氢分子构成,保持氢气化学性质的微观粒子是氢分子。
15. 氢气在氧气中燃烧,火焰呈________色,放出大量热,同时产生无色小液滴。
【答案】淡蓝
【解析】
【详解】略。
16. 从物质类别上看,四氧化三铁属于________。
A. 单质 B. 化合物 C. 氧化物 D. 纯净物
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、单质是由同种元素组成的纯净物,四氧化三铁含有铁、氧两种元素,不属于单质;
B、化合物是由不同种元素组成的纯净物,四氧化三铁由铁、氧两种元素组成,属于化合物;
C、氧化物是由两种元素组成、且其中一种为氧元素的化合物,四氧化三铁符合该定义,属于氧化物;
D、四氧化三铁有固定的组成和化学式,只由一种物质构成,属于纯净物。
17. 如今,可通过下图装置进行电解水实验来探究水的组成。
(1)在电解器中装满水,两端分别连接直流电源的正负极,接通电源,实验进行了一段时间后,a、b、c三根管中液面由高到低排列顺序为________。
(2)电解水的文字表达式为________。
(3)检验a管中的气体的方法为________(写出操作、现象和结论)。
(4)此实验中,需要呈现的安全图标是________。
A. B. C. D.
(5)电解纯水速率较慢,经常在水中加入氢氧化钠溶液以增强溶液的导电性,为探究不同电压和不同浓度氢氧化钠溶液对电解水速率的影响,小组同学进行了多次实验,测得产生氢气所需要的时间如图。根据图中信息,你能得出的结论是________。
【答案】(1)cab (2)水氢气+氧气
(3)将带燃着的木条放在管管口,打开活塞,木条燃烧更旺,证明该气体为氧气 (4)ABCD
(5)相同条件下,电压越大,电解水速率越大;相同条件下,氢氧化钠溶液浓度越大,电解水速率越大
【解析】
【小问1详解】
电解水遵循“正氧负氢、氢二氧一”规律,b连负极产氢气体积更大,管内液面最低;a连正极产氧气体积更小,液面高于b;两侧生成气体使装置内压强增大,将水压入中间c管,因此c管液面最高。
【小问2详解】
见答案。
【小问3详解】
见答案。
【小问4详解】
A.该图示是腐蚀性液体标志,在电解水时,要加入稀硫酸或氢氧化钠溶液,二者都有腐蚀性,该图标需呈现;
B.该图标是当心触电标志,该实验需接通直流电源,该图标需呈现;
C.该图标是当心火灾标志,在检验生成物的过程中要用的火源,该图标需要呈现;
D.该图标是热烫标志,实验中会用的火,该图标需要呈现;
【小问5详解】
由图像可知:固定电压时,10%氢氧化钠溶液比5%的产生等量氢气耗时更短,速率更快;固定氢氧化钠浓度时,电压越高,产生等量氢气耗时越短,速率越快。
五二氧化碳的产生、性质与转化(共20分)
二氧化碳在大气中的含量是相对稳定的,但随着全球经济的发展,含碳燃料的消耗激增,大气中二氧化碳含量持续上升,导致温室效应加剧。为缓解全球变暖趋势,我国力争在2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。
18. 的用途只利用了其物理性质的是
A. 生产化肥 B. 生产碳酸饮料 C. 灭火 D. 冷藏食物
【答案】D
【解析】
【详解】A、二氧化碳作为气体肥料,是因为二氧化碳是光合作用的原料,二氧化碳参与了化学反应,利用的是化学性质,故选项不符合题意;
B、二氧化碳生产碳酸饮料,是因为二氧化碳能与水反应生成碳酸,利用的是化学性质,故选项不符合题意;
C、二氧化碳用于扑灭火灾,是利用二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧的化学性质,故选项不符合题意;
D、冷藏食物是利用干冰升华吸热,使周围温度降低,利用的是物理性质,故选项符合题意。
19. 化学社团制取了一瓶二氧化碳并验证了二氧化碳的性质。
(1)实验室制取二氧化碳的原料为________(填名称,下同)和________,社团同学选择了下图中装置________和E组合(填装置编号)制取了一瓶,选择此发生装置的原因是________,检验已集满的方法是________(写出操作、现象和结论)。
(2)化学社团用下图装置,对比相同体积的空气与二氧化碳气体在相同光照下,温度升高的差异。实验数据记录如下表。
时间(分钟)
0
1
2
3
4
5
甲瓶温度(℃)
25.0
26.2
27.5
28.8
30.0
31.1
乙瓶温度(℃)
25.0
25.8
26.5
27.1
27.6
28.0
分析表中数据,在整个实验过程中,________(填“甲”或“乙”)瓶的温度始终更高。根据实验现象和数据,可以得出的结论是________。
【答案】(1) ①. 大理石##石灰石 ②. 稀盐酸 ③. B ④. 反应物是固体和液体,反应不需要加热 ⑤. 将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,证明二氧化碳已集满
(2) ①. 甲 ②. 在相同光照下,二氧化碳能使温度升高得更快更多(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
实验室利用大理石(或石灰石)和稀盐酸制取二氧化碳,反应物是固体和液体,不需要加热,选择固液不加热型发生装置B;
二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,证明二氧化碳已集满。
【小问2详解】
对比表格数据,除初始温度外,所有测量时间点甲瓶温度都高于乙瓶,甲瓶盛装二氧化碳、乙瓶盛装空气,变量只有气体种类,因此可得出结论:在相同光照下,二氧化碳能使温度升高得更快更多。
20. 要实现碳达峰和碳中和,主要有以下两种路径:
(1)从源头上减少排放,可以采取的措施有________。(写一条)
(2)促进的吸收与转化,如可将注入深海,实现高压封存。将注入海底封存有利有弊,请从环境保护的角度谈谈你对利(或弊)的观点和理由________。
【答案】(1)减少使用含碳燃料(合理即可)
(2)我支持将封存入海,可以减少大气中的二氧化碳含量,缓解温室效应或我不同意将封存入海,可能会影响海洋的生态环境,影响海洋生物的生存等
【解析】
【小问1详解】
二氧化碳主要来自化石燃料的燃烧,因此控制化石燃料使用、使用无碳排放的清洁能源,都能从源头减少CO2排放。
【小问2详解】
将二氧化碳注入深海,一方面可以减少大气中的二氧化碳,缓解温室效应,这是有利的一面;但另一方面,二氧化碳溶于水会形成碳酸,导致海水酸化,可能会腐蚀海洋生物的碳酸钙外壳,破坏海洋生态平衡,这是不利的一面。考生可任选一个角度,言之有理即可。
21. 我国大规模利用的转化技术已达到国际领先水平。
(1)我国科研人员研制出一种新型催化剂,在该催化剂作用下,二氧化碳可以转化为汽油主要转化过程如下图所示。下列有关说法正确的有________。
A. 反应Ⅰ属于化合反应 B. 反应Ⅱ使用催化剂可以增加产量
C. 该成果将二氧化碳变废为宝 D. 该成果有利于缓解温室效应
(2)下图是在催化剂作用下,制甲醇的微观过程示意图。过程Ⅱ“”分成的两种粒子名称是________,写出该反应的文字表达式________。
【答案】(1)CD (2) ①. 碳原子、氧原子 ②.
【解析】
【小问1详解】
A、反应Ⅰ的反应物是二氧化碳和氢气,生成物是一氧化碳和水,不符合“多变一”的特征,故A错误;
B、催化剂只能改变反应速率,不能增加生成物的产量,故B错误;
C、该技术将废弃的二氧化碳转化为汽油,实现了变废为宝,故C正确;
D、该转化消耗大气中的二氧化碳,该成果有利于缓解温室效应,故D正确。
【小问2详解】
“”是二氧化碳分子,根据化学变化的本质:化学变化中分子分解为原子,二氧化碳分子分裂得到的两种粒子是碳原子和氧原子;
根据微观示意图,该反应是二氧化碳和氢气在催化剂作用下,生成甲醇和水,反应的文字表达式为:。
六家用制氧机和工业制氧(共21分)
22. 某款家用制氧机使用时,将过碳酸钠固体和二氧化锰固体倒入反应仓中,再将适量水倒入反应仓即可制氧。过碳酸钠,受热易分解,溶于水时生成碳酸钠和过氧化氢,过氧化氢在二氧化锰催化下生成水和氧气。该反应过程中能持续放出高纯氧并放热,其实物结构如下图。
化学社团针对该款制氧机进行了研究。
(1)写出过氧化氢产生氧气的文字表达式________。
(2)下列说法正确是________。
A. 反应仓相当于实验室制取氧气的发生装置 B. 二氧化锰反应前后质量和性质不变
C. 通过此实验可知,氧气不易溶于水 D. 加湿过滤仓中的水可以起到降低氧气温度并湿润氧气的作用
(3)当观察到________时,就可以开始吸氧了。
(4)加湿过滤仓和医用氧气瓶上的湿化瓶类似,湿化瓶装置如图。加湿过滤仓中的通道b相当于湿化瓶中的管________(填“m”或“n”)。
(5)根据信息,写出一条保存过碳酸钠固体的注意事项________。
【资料】理论上生成150mL氧气,分别需要5%的过氧化氢溶液7.6mL或过碳酸钠1.4g。
(6)小明取上述两种试剂分别加入二氧化锰进行对比实验,比较过氧化氢溶液和过碳酸钠制取氧气的效率。测得数据如图(20min后几乎不产生氧气)。请分析一段时间后,产生氧气的速率都降低的原因________,请分析制氧剂选择过碳酸钠的依据是________。
【答案】(1) (2)ACD
(3)气泡连续均匀地冒出
(4)m (5)阴凉干燥处保存
(6) ①. 反应物浓度降低,反应速率减慢 ②. 相同时间内,过碳酸钠产生氧气比过氧化氢多(合理均可)
【解析】
【小问1详解】
略。
【小问2详解】
A、反应仓用于盛放反应物、产生氧气,相当于实验室制氧的发生装置;
B、催化剂反应前后质量和化学性质不变,物理性质可能改变;
C、正确;
D、该反应放热,加湿仓中的水可吸收热量降温,同时还能湿润氧气。
【小问3详解】
反应刚开始时,装置内原有的空气会先排出,当出气口出现连续均匀气泡时,说明空气已排尽,输出纯净氧气,可以开始吸氧。
【小问4详解】
通道b的作用是将反应仓生成的氧气通入加湿过滤仓的水中,实现降温加湿,对应湿化瓶中伸入水中的进气长管,因此通道b对应湿化瓶的m管。
【小问5详解】
题干说明过碳酸钠受热易分解,且溶于水会分解,因此保存需要避热、防潮,密封保存。
【小问6详解】
反应过程中反应物不断被消耗,反应物浓度降低,因此产氧速率逐渐降低;
从图像可直接得出,相同反应时间内,过碳酸钠产生氧气的体积比过氧化氢更大、速率更快,更适合作为家用制氧剂。
23. 化学社团收集了一塑料瓶氧气,进行图1的实验,测得氧气体积分数随时间变化如图2。
(1)从微观粒子角度分析段曲线下降的原因是________。
(2)BC段曲线下降幅度明显超过AB段,体现出氧气________的性质。图中D点氧气的体积分数恢复至和空气一致,约为________%。
【答案】(1)分子在不断地运动
(2) ①. 密度比空气大 ②. 21
【解析】
【小问1详解】
AB段为打开瓶盖未倒置的阶段,从微观角度看,氧气分子在永不停息地做无规则运动,会从瓶口扩散到外界空气中,因此瓶内氧气体积分数下降。
【小问2详解】
180s后瓶子倒置,氧气密度比空气大,会更快向下从瓶口逸出,因此BC段下降幅度明显大于AB段;空气中氧气的体积分数约为21%,因此D点氧气体积分数约为21%。
24. 工业制氧有多种方法,如分离液态空气法、变压吸附法等。
(1)下图是分离液态空气制氧气的原理,先将空气加压、降温变成液态空气,再利用液态氮的沸点________(填“低于”或“高于”)液态氧的沸点,将其分离。请将图中微观示意图补充完整________。
(2)下图是变压吸附法制氧气的示意图,有关说法正确的是________。
A. 变压吸附法利用氧气与氮气的沸点不同进行分离
B. 变压吸附法制取的氧气中含有稀有气体和二氧化碳
C. 分子筛对氮气的吸附能力与吸附塔内气体压强有关
D. 通过加压与减压交替循环,分子筛可以重复使用
(3)分析表中数据,与分离液态空气法相比,变压吸附法制氧气的优点有________。(写两条)
项目
分离液态空气法
变压吸附法
产品含氧量
99.5%~99.8%
93%~95%
工作压强(千帕)
460~750
40~70
工作温度(℃)
-109~190
0~40
每生产氧气耗电量(度)
0.5~0.65
0.4
【答案】(1) ①. 低于 ②. (2)CD
(3)工作压强小、工作温度接近常温、耗电量小(任写两条,合理均可)
【解析】
【小问1详解】
液氮沸点(约-196℃)低于液氧沸点(约-183℃),液态空气制氧的原理是利用液氮、液氧的沸点不同将其分离;
空气加压降温变为液态空气属于物理变化,分子本身不改变,仅分子间隔减小,微观示意图为:
【小问2详解】
A、变压吸附法依靠分子筛吸附氮气分离氧气;
B、流程中氧化铝会除去空气中的二氧化碳和水蒸气;
C、该方法通过加压吸附氮气、减压释放氮气,说明分子筛对氮气的吸附能力和压强有关;
D、减压后分子筛可以释放吸附的氮气,恢复吸附能力,因此交替加压减压,分子筛可重复使用。
【小问3详解】
对比表格数据可知:变压吸附法生产相同体积氧气耗电量更低,更节能;同时工作温度接近常温、工作压强更低,不需要极端的温度、压强条件,对设备要求低,生产成本更低。
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