内容正文:
2025-2026学年度第二学期期中学业水平考试
初三化学试题
(满分100分 时间90分钟)
注意事项:
1.本试卷共12页,共100分;考试时间90分钟。
2.所有答案必须写在答题卡上,写在试卷中的答案无效。
3.考试结束后,只交答题卡。
4.可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 Mg:24 Al:27 P:31 Si:28 K:39 Ca:40 Ti:48
一、选择题(本题包括10个小题,每小题2分共20分。每小题只有一个选项符合题意)
1. “绿色化学”是21世纪化学发展的主导方向,其核心要求是从源头上清除污染。下列做法不符合“绿色化学”理念的是
A. 大力倡导绿色出行 B. 研究开发利用新能源
C. 垃圾分类回收利用 D. 废旧电池随意丢弃
【答案】D
【解析】
【详解】A. 大力倡导绿色出行可减少化石燃料使用,降低污染物排放,符合。
B. 研究开发利用新能源可减少化石能源消耗带来的污染,符合。
C. 垃圾分类回收利用可节约资源、减少废弃物污染,符合。
D. 废旧电池含有重金属等有毒有害物质,随意丢弃会造成土壤、水体污染,不符合。
2. 化学学科核心素养展现了化学课程对学生发展的重要价值,下列说法正确的是
A. 化学观念:有气体参加的化学反应不符合质量守恒定律
B. 科学思维:氧化物含有氧元素,所以含氧元素的化合物都是氧化物
C. 科学探究与实践:通过电解水和氢气的燃烧实验,可证明水由氢元素和氧元素组成
D. 科学态度与责任:实验后的废液可直接倒入下水道,不需要集中处理
【答案】C
【解析】
【详解】A.所有化学反应都遵守质量守恒定律,有气体参加的反应,将参与反应的气体质量计入总质量,依然符合质量守恒定律,说法错误;
B.氧化物是由两种元素组成、且其中一种为氧元素的化合物,含氧元素的化合物不一定是氧化物,例如高锰酸钾含有氧元素,但由三种元素组成,不属于氧化物,说法错误;
C.电解水实验生成氢气和氧气,说明水是由氢元素和氧元素组成的;氢气在氧气中燃烧生成水,也能验证水的组成。因此,通过这两个实验可证明水由氢元素和氧元素组成,说法正确;
D.实验后的废液可能有腐蚀性或毒性,直接倒入下水道会腐蚀管道、污染水体,需要集中处理,说法错误。
3. 高氯酸铵(NH4ClO4)可用作火箭推进剂,当它发生分解反应时,不可能生成的物质是
A. N2 B. O2 C. H2O D. CO2
【答案】D
【解析】
【详解】根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变。高氯酸铵中含有氮、氢、氯、氧四种元素,不含碳元素。二氧化碳中含有碳元素,故分解后的产物中不可能生成二氧化碳。
故选 D。
4. 正确的化学实验操作是实验成功的重要保证.下列实验操作正确的是( )
A. 倾倒液体 B. 过滤
C. 检查气密性 D. 检验氧气是否收集满
【答案】C
【解析】
【详解】试题分析:A、取用细口瓶里的液体药品是,要先拿下瓶塞,倒放在桌面上,标签对准手心,瓶口与试管口挨紧.故A选项不正确;B、过滤液体时,要注意“一贴、二低、三靠”的原则,倾倒液体时应用玻璃棒引流,故选项B不正确;C、检查气密性,先将导管插入水中,再用手握着试管外壁,故C选项正确;D、检验氧气是否收集满,应将燃着的木条放在集气瓶口,不能伸入瓶中,故D选项不正确.故选C
考点:液体药品的取用;过滤的原理、方法及其应用;检查装置的气密性;氧气的检验和验满
5. 下列关于质量守恒定律的认识正确的是
A. 碳在氧气中充分燃烧,生成的二氧化碳,符合质量守恒定律
B. 根据质量守恒定律,1L氢气和1L氧气反应生成2L水
C. 10g冰受热熔化成10g水,质量不变,符合质量守恒定律
D. 蜡烛完全燃烧后,消失了,这违背了质量守恒定律
【答案】A
【解析】
【详解】A.由可知,碳燃烧反应中碳与氧气的反应质量比为3:8,3g碳和8g氧气恰好完全反应生成11g二氧化碳,符合质量守恒定律,说法正确;
B.质量守恒定律不涉及体积守恒,且常温下水为液态,体积远小于2L,说法错误;
C.冰熔化成水是物理变化,质量守恒定律是阐述化学反应的定律,不适用于解释物理变化,说法错误;
D.蜡烛燃烧生成的二氧化碳和水蒸气逸散到空气中,总质量仍守恒,不违背质量守恒定律,说法错误。
6. 根据化学方程式 获得的相关信息不正确的是
A. 氨气与氧气在高温条件和催化剂的作用下,反应生成水和一氧化氮
B. 每17g氨气和40g氧气完全反应生成27g水和30g一氧化氮
C. 每4个氨分子与5个氧分子在高温有催化剂条件下,完全反应生成6个水分子和4个一氧化氮分子
D. 氨气与氧气的质量比等于水和一氧化氮的质量比
【答案】D
【解析】
【详解】A.该选项是化学方程式的含义,准确表述了反应物、反应条件和生成物,正确。
B.根据化学方程式计算各物质质量比: ,符合质量守恒定律,正确。
C.化学方程式中化学计量数之比对应反应的分子个数比,表述符合微观含义,正确。
D.氨气与氧气的质量比为,水和一氧化氮的质量比为 ,二者不相等,错误。
7. 在“自制简易家庭制氧机”的跨学科实践活动中,兴趣小组同学通过实验比较双氧水和过碳酸钠的制氧效率。下列做法中最符合跨学科实践活动核心特征的是
A. 仅依赖化学方程式理论计算氧气产量,不进行实验验证
B. 结合物理知识和化学知识设计制氧装置
C. 完全由教师演示实验步骤,学生只需观察和记录
D. 忽略现实家庭环境因素
【答案】B
【解析】
【详解】A、仅理论计算无实验验证,缺乏实践,不符合跨学科实践活动核心特征,不符合题意;
B、结合物理知识和化学知识设计制氧装置,体现了学科整合和实践操作,符合跨学科实践活动核心特征,符合题意;
C、完全由教师演示实验步骤,学生只需观察和记录,学生被动观察无主动实践,不符合跨学科实践活动核心特征,不符合题意;
D、忽略现实家庭环境因素,忽略现实因素,脱离应用场景,不符合跨学科实践活动核心特征,不符合题意。
故选B。
8. 某同学从定量角度研究双氧水制取氧气的过程,对原实验进行部分改进,增加了称量操作,具体做法是:取10%的双氧水和少量的二氧化锰放入气体发生装置,并对反应前后混合物的质量进行称量,记录如下:
反应过程
反应前
反应后
质量变化(不含容量质量)
34.3g
32.7g
若反应后,双氧水分解完全且氧气全部逸出,该同学得出的结论中,不合理的是:
A. 反应速率逐渐加快 B. 最多得到氧气的质量为1.6g
C. 催化剂二氧化锰的质量为0.3g D. 反应得到水和氧气的质量比为9:8
【答案】A
【解析】
【详解】A、随着反应的进行,过氧化氢溶液的浓度逐渐减小,故反应速率逐渐变小,故A的结论不合理;
B、根据质量守恒定律,反应前物质的质量总和等于反应后物质的质量总和,生成氧气的质量为:34.3g-32.7g=1.6g,故B结论合理;
C、设生成1.6g氧气需要过氧化氢的质量为x
x=3.4g
所以过氧化氢溶液的质量为:3.4g÷10%=34g
二氧化锰的质量为:34.3g-34g=0.3g,故C结论合理;
D、由化学方程式2H2O22H2O+O2↑可知,水和氧气的质量比为36:32=9:8,故D结论合理;
故选:A。
9. 如图所示四种途径都可以得到(反应条件已省略),下列说法错误的是
A. 从节约能源的角度,甲途径是实验室制的最佳方案
B. 乙和丙途径中都用的是固体加热发生装置
C. 甲、乙途径中都用到了二氧化锰作催化剂
D. 工业上采用途径丁制取大量,主要是利用了和的密度不同
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲途径为过氧化氢常温分解制氧气,无需加热,节约能源,是实验室制O2的最佳方案,说法正确;
B.乙途径为加热氯酸钾固体制氧,丙途径为加热高锰酸钾固体制氧,均使用固体加热发生装置,说法正确;
C.过氧化氢分解、氯酸钾分解的反应中,均使用二氧化锰作为催化剂加快反应速率,说法正确;
D.工业上分离液态空气制氧气,是利用N2和O2的沸点不同,不是密度不同,说法错误。
10. 实验小组将一定质量的甲醇()与氧气混合于密闭容器内,在一定条件下反应物完全耗尽,生成一氧化碳和二氧化碳混合气10g,同时生成水。下列说法正确的是
A. 密闭容器中生成水的质量为
B. 密闭容器中生成二氧化碳的质量为
C. 密闭容器中参加反应的甲醇与生成的水质量比为16:9
D. 密闭容器中一氧化碳和二氧化碳分子个数比为1:2
【答案】B
【解析】
【分析】反应前后元素质量守恒:
设参加反应的质量为,中H元素的质量为:,H元素全部转化为中的H元素,所以生成水的质量为:;中C元素的质量为:,C元素全部转化为CO、中的C元素,所以混合气中C元素的质量为。
根据O元素守恒列等式:
,解得 。
【详解】A. 生成水的质量为 ,错误。
B. 设质量为,则CO质量为 ,根据C总质量列等式: ,解得 ,正确。
C. 参加反应的甲醇与生成水的质量比为 ,错误。
D. CO质量为,分子个数比为 ,错误。
二、选择题(本题包括5小题,每小题2分,共10分。每小题有一个或两个选项符合题意,若正确选项有两个只选一个且正确给1分,错选不给分)
11. 甲醛(HCHO)是一种有毒物质,对人体有害。经研究发现,利用催化剂可有效消除室内装修材料释放的甲醛,该反应的微观示意图如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应前后所有元素的化合价都未发生变化
B. 参加反应的甲和生成的丙的质量比为1:1
C. 该反应中共涉及两种氧化物
D. 反应前后分子、原子的数目没有增减
【答案】CD
【解析】
【分析】根据反应的微观示意图可知,该反应的化学方程式为:。
【详解】A.反应物O2中氧元素化合价为0,生成物CO2和H2O中氧元素化合价为-2,化合价发生变化,说法错误;
B.由可知,甲(HCHO )和丙(CO2)的质量比为(12+1×2+16):(12+16×2)=30:44=15:22,说法错误;
C.反应中CO2和H2O均由两种元素组成且其中一种为氧元素,属于氧化物,共涉及两种氧化物,说法正确;
D.反应前后原子数目不变,根据可知,此反应中分子数目不变,说法正确。
12. 某密闭容器中盛有乙、丙、丁三种物质,在一定条件下发生了一个化学反应,容器中乙、丙、丁的质量随甲的质量变化情况如图所示。下列说法不正确的是
A. 丙一定是该反应的催化剂 B. 当甲为时,容器中丙与丁的质量之比为
C. 的值为12 D. 当丁为时,容器中乙的质量为
【答案】AB
【解析】
【分析】由图中数据可知,反应前甲的质量是0g,乙和丁的质量都是10g,丙的质量是6g,反应后甲的质量是8g,乙的质量是ag,丙的质量是6g,丁的质量是0g,根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则a的值为:10+10+6-8-6=12,即反应后乙的质量是12g,反应后甲的质量增加了8g-0g=8g,则甲是生成物,反应后乙的质量增加了12g-10g=2g,则乙也是生成物,反应前后丙的质量不变,则丙可能是该反应的催化剂,也可能是杂质,反应后丁的质量减少了10g-0g=10g,则丁是反应物,该反应是丁在一定条件下反应生成甲和乙,符合一变多的特点,属于分解反应。
【详解】A.反应前后丙的质量不变,则丙可能是该反应的催化剂,也可能是杂质,说法错误;
B.当甲为2g时,容器中丙的质量为6g,丁的质量为:,则丙与丁的质量之比为6g:7.5g=4:5,说法错误;
C.根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则a的值为:10+10+6-8-6=12,说法正确;
D.当丁为5g时,容器中乙的质量为:,说法正确。
13. 利用太阳能、风能等能源制取的绿氢与工业捕集的反应,可生产碳排放为零的甲醇(化学式:),下图是甲醇制备及燃烧流程图,分析上述流程,说法正确的是
A. 该流程过程中,可重复利用
B. 该流程过程中,“碳排放”与“碳吸收”不相等
C. 二氧化碳中碳元素质量分数等于甲醇中碳元素质量分数
D. 燃烧室的甲醇中氧元素质量等于生成二氧化碳和水中的氧元素质量总和
【答案】A
【解析】
【详解】A、由流程图可知,燃烧室生成的可重新进入催化室作为制备甲醇的原料,因此可重复利用,说法正确,符合题意;
B、甲醇在氧气中燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为,甲醇、二氧化碳的质量比为;二氧化碳与氢气在催化剂作用下反应生成甲醇和水,化学方程式为,二氧化碳、甲醇的质量比为44:32=11:8,说明甲醇燃烧释放的全部被回收利用,“碳排放”与“碳吸收”相等,说法错误,不符合题意;
C、中碳元素的质量分数为,中碳元素的质量分数为,二者不相等,说法错误,不符合题意;
D、甲醇在氧气中燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类及质量不变,则生成的二氧化碳和水中氧元素的质量之和等于参与反应的甲醇和氧气中氧元素的质量之和,因此燃烧室的甲醇中氧元素质量小于生成二氧化碳和水中的氧元素质量总和,说法错误,不符合题意。
故选:A。
14. 用图甲装置加热铜粉验证质量守恒定律,同时测得氧气的体积分数随时间的变化曲线如图乙。下列说法正确的是
A. 甲中固体由黑色变为红色,气球先变大后变小
B. 由图乙知,反应后锥形瓶内氧气的质量减少了
C. 生成CuO的质量与反应前Cu和的质量和相等
D. CD段含量迅速减少,是因为铜粉与氧气反应,导致锥形瓶内氧气被大量消耗
【答案】D
【解析】
【详解】A、甲中铜与空气中的氧气在加热的条件下反应生成氧化铜,固体由红色变为黑色,该实验中加热过程中温度升高,装置内气体受热膨胀,压强增大,气球变大,待完全反应冷却至室温后,由于消耗了氧气,装置内压强减小,气球又变小,故气球先变大后变小,不符合题意;
B、由图乙可知,反应后锥形瓶内氧气的体积分数减少了20.99%-6.15%=14.84%,不是氧气的质量减少了14.84 %,不符合题意;
C、根据质量守恒定律,参加反应的铜的质量与参加反应的氧气的质量和等于生成氧化铜的质量,反应前的铜和氧气不一定完全反应,故生成氧化铜的质量与反应前铜和氧气的质量和不一定相等,不符合题意;
D、CD段含量迅速减少,是因为铜粉与氧气反应生成了氧化铜,导致锥形瓶内氧气被大量消耗,符合题意。
故选D。
15. 学会识图能发展科学思维。下列图像不能正确反映对应变化关系的是
A. 向一定量的二氧化锰中加入过氧化氢溶液
B. 密闭容器中镁带与氧气完全反应,(m2-m1)表示参加反应的氧气的质量
C. 等质量的镁和氧气充分反应
D. 密闭空间内燃烧足量的红磷
【答案】AC
【解析】
【详解】A、向一定量的二氧化锰中加入过氧化氢溶液,过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水,二氧化锰作为该反应的催化剂,反应前后质量不变,则固体的质量不变,故A不能正确反映对应变化关系;
B、密闭容器中镁带与氧气完全反应生成氧化镁,固体增加的质量即为参加反应的氧气质量,即(m2-m1)表示参加反应的氧气的质量,故B能正确反映对应变化关系;
C、镁和氧气在点燃的条件下生成氧化镁,化学方程式: ,每48份质量的镁和32份质量的氧气恰好完全反应,生成80份质量的氧化镁,则等质量的镁和氧气充分反应,镁完全反应,氧气有剩余,故C不能正确反映对应变化关系;
D、密闭空间内燃烧足量的红磷,一开始红磷燃烧放热,装置内气体受热膨胀,压强增大,红磷燃烧消耗氧气生成五氧化二磷固体,氧气被消耗,恢复到室温后装置内的压强小于原压强,故D能正确反映对应变化关系;
故选:AC。
三、理解与应用(本题包括4个小题,共32分)
16. 化学方程式是一种重要的化学用语。
(1)书写化学方程式必须以___________为依据,并遵守___________定律。
(2)配平下列反应的化学方程式(反应条件略去了)。化学方程式是重要的化学用语,请按要求回答下列有关化学方程式的问题。
①___________
②_________________________
(3)交通安全关乎你我,“喝酒不开车”“开车不喝酒”,交警查酒驾的过程中常使用重铬酸钾检验乙醇,其反应的化学方程式: ,则的化学式为___________。
(4)民间焰火表演艺术打铁花要将生铁烧成铁水,再将铁水在空中用力击打而形成四处飞溅的耀眼“铁花”,这是高温下铁在空气中剧烈燃烧,其化学反应方程式___________。
(5)为防止汽车尾气污染空气,加装了催化转化器,在催化剂的作用下一氧化碳和二氧化氮反应生成二氧化碳和空气中含量最多的气体单质,反应的化学方程式___________。
【答案】(1) ①. 客观事实 ②. 质量守恒
(2) ①. ②. 1323
(3)
(4)
(5)
【解析】
【小问1详解】
客观事实:化学方程式不是凭空臆造的,必须基于真实发生的化学反应,反应物、生成物、反应条件都必须符合事实;质量守恒定律:反应前后原子的种类、数目、质量都不变,所以方程式两边各原子的总数必须相等。
【小问2详解】
采用“定一法”配平,设最复杂的物质的系数为1,配 C:左边C原子数为2,所以右边的系数为2;配H:左边H原子数为6(中),右边的系数为6÷2=3;配O:右边O原子总数:2×2+3×1=7,左边中已有1个O,所以提供的O原子数为7−1=6,的系数为6÷2=3,检查:两边原子总数相等,配平完成。
配O:1个含有3个O原子,每个需要得到1个O原子变成,所以需要3个,生成3个;配Fe:左边Fe原子数为2,所以右边Fe的系数为2,检查:两边原子总数相等,配平完成。
【小问3详解】
反应前各原子的总数K:2×2=4,Cr:2×2=4,O:2×7+3×1+8×4=14+3+32=49,C:3×2=6,H:3×6+8×2=18+16=34,S:8×1=8;
反应后已知物质中各原子的总数K:2×2=4,Cr:0,O:3×2+2×4+11×1=6+8+11=25,C:3×2=6,H:3×4+11×2=12+22=34,S:2×1=2。
2X 中应含有的原子数Cr:4−0=4 → 每个 X 含4÷2=2个 Cr,S:8−2=6 → 每个 X 含6÷2=3个 S,O:49−25=24 → 每个 X 含24÷2=12个 O,K、C、H 原子反应前后数目相等,说明 X 中不含这三种元素。因此,X 的化学式为:Cr2(SO4)3(硫酸铬)。
【小问4详解】
略。
【小问5详解】
空气中含量最多的气体单质是氮气,所以反应物为:一氧化碳和二氧化氮,生成物为:二氧化碳和氮气,条件为催化剂,方程式如上。
17. 请用你所学习的化学知识回答下列问题。
(1)我国钛金属产业规模全球第一,各种规格的钛产品已用于“奋斗者”号、天宫系列等国之重器。下图是某化工企业生产钛(Ti)的流程示意图,下列说法正确的是
①钛酸亚铁()中Ti为___________价
②已知反应②为化合反应,则参加反应的和的分子个数比为___________,原子利用率为___________。
③反应③中,生成的和消耗的的质量为___________。
(2)江南大学某团队开发了高性能干重整催化剂,在干重整制合成气的研究中取得重要突破,写出和在催化剂表面生成和的化学方程式为___________。
(3)飞机的燃料航空煤油(主要成分是)和压缩空气在燃烧室内发生反应。
①完全燃烧的产物是二氧化碳和水,则生成二氧化碳和水的分子个数比为___________。
②从微观角度解释,空气在压缩时发生改变的是___________。
【答案】(1) ①. +4 ②. 1:2 ③. 100% ④. 48g
(2)
(3) ①. 8:9 ②. 分子间的间隔
【解析】
【小问1详解】
①化合物中化合价代数和为0,中为+2价、为-2价,计算得为+4价。
②化合反应生成甲醇,配平得,故和分子个数比为1:2;化合反应无副产物,反应物原子全部进入目标产物,原子利用率100%。
③冶炼反应配平为
设:生成48g时,消耗的质量为x
x=48g
答:消耗Mg的质量为48g。
【小问2详解】
根据给出反应物、生成物与反应条件,化学方程式为 。
【小问3详解】
①反应前后原子数目不变,1个完全燃烧生成8个和9个,故二者分子个数比为8:9。
②压缩空气属于物理变化,分子本身不变,改变的是分子间的间隔。
18. 我们的生产、生活常常与化学有密切联系,用所学化学知识回答:
(1)探究水的组成,电解水时,先向水中加入了少量氢氧化钠或稀硫酸,目的是增强水的导电性,但是若加入氯化钠则会生成氢氧化钠、氢气和氯气,写出反应的化学方程式___________。
(2)长期用水壶烧水,其内壁会产生白色的水垢,它的主要成分是碳酸钙,这是水中溶解的碳酸氢钙受热时分解产生的,同时还生成二氧化碳和水,写出该反应的化学方程式___________,生活中可用食醋(主要成分是醋酸,化学式:)溶解水垢,再用水冲洗,除去,反应生成醋酸钙(化学式:和二氧化碳和水,写出该反应的化学方程式___________。
(3)小明同学发现自己的铜质眼镜框,靠近鼻翼的地方出现了一些绿色物质,老师告诉他那是铜生锈产生的铜绿,其化学式:,由此他推测铜生锈时除了与空气中的氧气发生反应,还与空气中的___________发生了反应。
【答案】(1)
(2) ①. ②.
(3)二氧化碳和水
【解析】
【小问1详解】
氯化钠溶液电解生成氢氧化钠、氢气和氯气,反应的化学方程式为:;
【小问2详解】
碳酸氢钙受热分解为碳酸钙、二氧化碳和水,反应的化学方程式为:;
醋酸(CH3COOH)和碳酸钙反应生成醋酸钙、二氧化碳和水,反应的化学方程式为:;
【小问3详解】
铜绿的化学式为Cu2(OH)2CO3,根据质量守恒定律(反应前后元素种类不变),铜绿中含有Cu、O、H、C元素。铜单质提供Cu,空气中含有C元素的是CO2,含有H元素的是H2O,O2提供O元素,所以铜生锈还与空气中的二氧化碳(CO2)和水(H2O)发生了反应。
19. 学以致用:制作简易家用供氧器
(1)常见家用制氧机的原理主要有分子筛原理和化学反应制氧原理等。而分子筛制氧机是唯一成熟的,具有国际标准和国家标准的制氧机。
分子筛制氧机的工作原理主要基于分子筛物理吸附和解吸技术。分子筛是一种具有特定孔径的固体材料,其表面布满了许多微小的孔隙。这些孔隙的大小和形状使得分子筛能够选择性地吸附空气中的氮气分子,而氧气分子能够顺利通过分子筛的孔隙,从而实现氮气和氧气的分离。其工作流程主要包括“压缩空气→冷凝分离→吸附分离→氧气输出”四个步骤。其中冷凝分离可除去空气中的水蒸气和其他液态杂质。连接收集装置。
化学反应制氧机多选择过碳酸钠作制氧剂,原理是过碳酸钠溶于水生成碳酸钠和过氧化氢,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解制取氧气。下图是装置图。
阅读分析,解决问题:
①分子筛制氧过程中发生的变化是___________。(填“物理变化”或“化学变化”)
②冷凝分离可除去水蒸气的原理是___________。
③分子筛制氧“吸附分离→氧气输出”分离出氧气的步骤说明氧气分子比氮气分子___________(填“大”、或“小”)。
(2)同学们利用饮料瓶、吸管等废旧物品设计并制作了图甲所示装置。右瓶中的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外,还可以起到的作用是___________(填字母,可多选)。
A. 观察氧气生成速率 B. 降低吸入氧气温度 C. 加快氧气生成速率
(3)同学们将自制简易家用制氧机在图甲的基础上进行了图乙所示的迭代优化,请写出改进后装置的优点___________。
(4)在跨学科实践活动中某小组成员设计了如下图的高原旅行简易供氧器,(金属网的孔径约为2mm)
该装置可随时控制氧气的产生与停止,请你帮忙写出简洁明了的使用说明___________。
【答案】(1) ①. 物理变化 ②. 水蒸气遇冷凝结成液态水 ③. 小 (2)AB
(3)可以控制反应速率
(4)向下拉动铁丝,使金属网内的固体与瓶内液体接触,反应发生,产生氧气;向上拉动铁丝,使固体与液体分离,反应停止
【解析】
【小问1详解】
①分子筛制氧仅通过孔隙大小分离氮气和氧气,无新物质生成,属于物理变化;
②见答案;
③氧气可通过分子筛孔隙,氮气被吸附,说明氧分子更小;
【小问2详解】
A. 氧气通入水中会产生气泡,通过气泡冒出速率可判断氧气生成速率,正确;
B. 水可以吸收热量降低氧气温度,使吸入的氧气更舒适,正确;
C. 水不参与反应,无法加快氧气生成速率,错误;
【小问3详解】
与甲装置相比,乙装置可通过注射器控制液体的滴加速率,从而控制反应速率;
【小问4详解】
见答案。
四、实验与探究(本题包括4小题,共32分)
20. 如图是几种实验室制取气体的发生装置与收集装置。
(1)写出图中标号仪器名称:①___________,B装置中的反应容器的名称___________。
(2)实验室用高锰酸钾制取比较纯净的氧气,选取A为发生装置,则收集装置为___________(填大写字母序号),A装置试管口还应放___________,若用高锰酸钾制取并用排水法收集一瓶氧气,操作正确的有___________(填字母)。
A.收集完成后,先熄灭酒精灯,再将导管移出水面
B.等到气泡连续且均匀冒出时,再将导管口移入集气瓶
C.待集气瓶充满氧气,将集气瓶移出水面再盖好玻璃片
D.将导管口伸入盛满水的集气瓶里,然后加热,立即收集氧气
(3)若用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气,能控制反应速率,应选择的发生装置是___________(填大写字母序号),反应后若要回收二氧化锰固体,应将反应后的混合物进行的实验操作是___________、洗涤、干燥。
(4)若用排水法收集氧气做铁丝在氧气中燃烧的实验,要在集气瓶中预留五分之一的水,应排出的水的体积是集气瓶体积的___________,若要使收集的气体中含氧气体积分数为80%,则预先在集气瓶中加入水的体积是集气瓶体积的___________(空气中氧气体积分数按五分之一算)
(5)实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体混合加热来制取氨气。常温下是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水。制取并收集,应该从上图中选择的发生装置是___________(填大写字母序号),因为氨气是一种空气污染物,故收集氨气最好用装置“G”,收集时应从___________(填“a”或“b”)进气。
【答案】(1) ①. 长颈漏斗 ②. 锥形瓶
(2) ①. F ②. 一团棉花 ③. B
(3) ①. C ②. 过滤
(4) ①. ②.
(5) ①. A ②. a
【解析】
【小问1详解】
略。
【小问2详解】
氧气不易溶于水,密度大于空气,可选择的方式有排水法和向上排空气法,题目要求收集比较纯净的氧气,因此应该选择排水法收集;
高锰酸钾为粉末状固体加热易从导管冲出,因此需要在试管口加入一团棉花防止粉末冲出;
A.应先移除导管再熄灭酒精灯防止水倒吸进入试管使试管炸裂;
B.气泡连续均匀冒出说明气体生成均匀,此时收集气体稳定纯净;
C.应先盖好玻璃片再移出水面,否则气体会逸出集气瓶;
D.加热后应等到导管口有均匀的气泡冒出再收集气体,刚开始加热冒出气泡可能是反应装置中的空气,影响收集气体的纯度。
【小问3详解】
需要控制反应速率,且为固液不加热型反应,选择带有分液漏斗的C装置最合适。
分离固液混合物选择过滤的方式。
【小问4详解】
集气瓶中预留了的水,瓶内氧气占,因此排出的水就是氧气的占比体积,是集气瓶体积的。
设集气瓶体积为,预先加入水的体积为 ,瓶内空气体积为
空气中氧气体积为 ,收集的氧气体积为 (预先加入的水会被排出,这部分体积就是收集的氧气),最终瓶内氧气总体积为
根据题意得 解得
【小问5详解】
根据题意可知反应为固体和固体加热反应,因此选择A;
氨气密度小于空气且极易溶于水,本应该用向下排空气法收集,因此收集时应该从短管进,空气从长管排出。
21. 关于催化剂的研究是一项重要的课题,某小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开了项目式学习。
【任务一】认识催化剂
(1)催化剂在化工生产中起着重要作用,下列说法正确的是___________(填字母)。
A. 不加入催化剂化学反应就不能发生
B. 在化学反应前后催化剂的化学性质不发生改变
C. 用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物
D. 催化剂不参与反应
E. 催化剂只能加快反应速率
【任务二】探究催化剂
查阅资料发现氧化铜也可以作为过氧化氢分解的催化剂,于是进行相应探究:
称量氧化铜,取的过氧化氢溶液于试管中,进行下图所示实验。
(2)填写下表:
步骤①现象
步骤⑥结果
步骤⑦现象
实验结论
试管中有极少量气泡产生,带火星的木条没有复燃
称得氧化铜的质量为0.2g
___________
氧化铜是过氧化氢分解反应的催化剂
(3)步骤①、③对比可以说明___________。
(4)重复实验②③的目的___________。
【任务三】探究催化剂的催化效果
分别取过氧化氢溶液、1g二氧化锰、1g氧化铜,按下左图所示装置进行实验,实验时倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液与催化剂完全接触,测得相同条件下瓶内气压的变化如下右图所示。
(5)对比分析图2中的___________(填字母)点,可知化学反应速率与催化剂的种类有关。
(6)请从催化剂的角度解释在实验过程中,上述两个反应虽化学反应速率不同,但完全反应后两个装置内压强相同的原因___________。
【任务四】探究制取氧气的适宜催化剂
将二氧化锰()、氧化铜()、氧化铁()三种催化剂分别制成含等质量催化剂、大小相同的微球,采用下左图装置进行实验,得到锥形瓶内压强随时间变化的曲线,见下右图。
(7)从实验曲线看,催化效果较好、反应温和的催化剂是___________。
【任务五】小明想探究反应物与催化剂的质量比不同,催化效果是否不同。
(8)于是他调节氯酸钾和氧化铁的质量比制备氧气,整理数据绘制出如图。从图中得出氯酸钾和氧化铁的最佳质量比是___________。
【任务六】拓展探究:深刻理解催化剂的催化原理
(9)在化学反应中,分子分解为原子需要吸收能量,根据下图,你认为催化剂能加速反应的原因是___________。
【答案】(1)B (2)试管中产生大量气泡,带火星的木条复燃
(3)氧化铜能加快过氧化氢的分解速率
(4)检验氧化铜的化学性质在反应前后是否改变
(5) 或
(6)催化剂不能改变生成物的质量,等体积、同浓度的过氧化氢溶液生成的氧气质量相等,压强相同
(7)
(8)5:4 (9)催化剂能降低分子分解成原子所需的能量
【解析】
【小问1详解】
A.催化剂不影响反应进行,错误;
B.催化剂反应前后本身质量与化学性质不发生改变,正确;
C.用作催化剂的物质只是不参与当前反应发生化学变化,在其他反应中是可以作为反应物与生成物的,如二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂,也是高锰酸钾加热制取氧气的生成物,错误;
D.催化剂参与反应,只是本身质量与化学性质不发生改变;
E.催化剂可以改变反应速率,但不一定是加快,也有可能是减缓反应速率。
【小问2详解】
步骤⑦的目的是检验回收的氧化铜化学性质是否改变,若性质不变,则仍能催化过氧化氢分解,故现象为:试管中产生大量气泡,带火星的木条复燃。
【小问3详解】
步骤①、③唯一的变量是是否加入氧化铜,即催化剂,因此可以说明氧化铜加快反应速率。
【小问4详解】
见答案。
【小问5详解】
对比分析图2中的ac点(产生相同体积气体所需时间不同)或bd点(相同时间内产生气体的体积不同),可知化学反应速率与催化剂的种类有关。
【小问6详解】
见答案。
【小问7详解】
根据曲线的斜率可知,三种催化剂的催化效果由强到弱为MnO2> CuO > Fe2O3。其中MnO2催化效果最好但反应速率过快,不够温和;Fe2O3反应过于平缓,催化效果不佳;CuO的反应速率适中,催化效果较好且反应温和。
【小问8详解】
质量比为5:4时单位时间内产生氧气的体积最高。
【小问9详解】
见答案。
22. 某化学兴趣小组的同学分别设计四个实验用于验证质量守恒定律,如图所示。
(1)实验A中,小气球的作用是形成密闭体系,还能___________,该实验中红磷___________(填“需要”或“不需要”)过量。
(2)实验B中,反应前天平平衡。然后将稀盐酸倒入烧杯中与小块石灰石充分反应后再称量,观察到天平不平衡,指针向右偏转,其原因是___________。
(3)如图C所示的小实验,在一根用细铜丝吊着的长玻璃棒两端分别绕上10cm长的粗铜线,并使玻璃棒保持水平。然后,用酒精灯给左边一端铜丝加热分钟。冷却后,他们观察到的现象是:红色的铜丝表面变黑,___________(填“a”或“b”端)向下倾斜。
(4)如图D所示的小实验。先在托盘天平上称量一小段洁净的镁条的质量;在空气中点燃后再称量燃烧产物的质量。实验中观察到有大量白烟产生,完全反应后收集产物,称量,发现天平不平衡,质量偏小,其原因可能是:___________。
(5)在四个实验中,都遵循质量守恒定律,请从原子的角度分析质量守恒的原因___________。
【答案】(1) ①. 平衡装置内外气压,防止胶塞飞出(合理即可) ②. 不需要
(2)反应中有气体生成,逸散到空气中
(3)a (4)生成的部分氧化镁以白烟的形式逸散到空气中
(5)化学反应前后原子的种类、数目、质量不变
【解析】
【小问1详解】
略;
验证质量守恒定律,只要发生化学反应即可,因此不需红磷过量;
【小问2详解】
指针向右偏转,其原因是反应生成的二氧化碳逸出装置,造成装置内物质的总质量减轻;
【小问3详解】
加热时铜和氧气反应生成氧化铜,固体质量增大,因此观察到a端向下倾斜;
【小问4详解】
略;
【小问5详解】
略。
23. 探究物质的组成
近期流感肆虐,科学佩戴口罩是预防甲流最有效方法之一,熔喷布是生产一次性口罩的主要原材料。某学习小组为探究熔喷布的元素组成设计了如下实验,回答下列问题:
【提出问题】熔喷布由哪些元素组成?
【查阅资料】①白色的无水硫酸铜固体遇水会变成蓝色;②浓硫酸具有吸水性,常用于干燥气体;③碱石灰既能作干燥剂,也能吸收等气体,常装在干燥管中使用。④熔喷布易燃,只可能由、、中的两种或三种元素组成。
提出猜想:猜想一:由C、H组成;猜想二:由、组成;
猜想三;由C、O组成;猜想四:由、、组成。
实验一:直接点燃熔喷布(如图1)
(1)甲组同学采用直接点燃熔喷布的方法进行实验,分别用干冷、内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方,观察到干冷烧杯内壁出现水雾,变浑浊的现象,得出:“熔喷布中一定含有___________元素(填名称)”。
(2)乙组同学认为上述实验设计不严谨,理由是___________。
实验二:乙组同学对此实验进行改进,在氧气流中加热熔喷布(如图2,E装置后省略了减小误差的装置)。
步骤1:连接装置,检查装置的气密性;
步骤2:将mg某熔喷布样品碎片装入玻璃管中,先通入一段时间干燥的氧气,再点燃酒精灯;
步骤3:一段时间后,待样品完全燃烧,无灰分残留;
步骤4:熄灭酒精灯,再持续通一会儿干燥氧气;
步骤5:冷却,称量,装置B、C增重,装置D、E增重(所加药品均足量)。
(3)“步骤2”中,应先通入一段时间干燥的氧气,目的是排净装置里的空气,防止干扰实验结果,将带火星的小木条放在装置右侧导管口,直至观察到___________,再点燃酒精灯。
(4)装置中粉末___________(填实验现象),可说明产生了,装置溶液变浑浊,说明生成。据此可排除猜想二、三。
(5)数据处理:m=___________(用含、的式子表示)。
得出结论:猜想一正确。
【答案】(1)碳、氢 (2)酒精燃烧也会生成二氧化碳和水
(3)带火星的木条复燃
(4)由白色变蓝色 (5)
【解析】
【小问1详解】
干冷烧杯内壁出现水雾,变浑浊,说明有水和二氧化碳生成,根据质量守恒定律可知碳氢元素来自熔喷布。
【小问2详解】
酒精燃烧产物也是水和二氧化碳,无法确定二氧化碳和水的来源。
【小问3详解】
氧气可以使带火星小木条复燃,E装置右侧导管口只有在装置内充满氧气之后才有氧气逸出,因此木条复燃说明装置内充满氧气。
【小问4详解】
水可以使无水硫酸铜变蓝,所以现象是装置中粉末由白变蓝色。
【小问5详解】
为生成水的总质量,水中的氢元素质量为
为生成二氧化碳的总质量,二氧化碳中碳元素的质量为
猜想一为熔喷布由碳氢两种元素组成,因此只有当生成物中氢元素的质量和碳元素的质量与熔喷布质量相等时可以证明,既。
五、计算题
24. 鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙,某化学兴趣小组的同学为了测定鸡蛋壳中碳酸钙的含量,进行了如图的实验(假设鸡蛋壳中碳酸钙完全反应,其他物质不溶于水,也不与稀盐酸反应)。
(反应的化学方程式:)
(1)产生二氧化碳的质量为___________。
(2)计算鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程,结果保留0.1%)
(3)若加入稀盐酸的量不足,会导致测得的鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数___________(填“偏大”或“偏小”)。
(4)小组中的晓东同学发现,若能称出鸡蛋壳完全反应后,剩余固体的质量,也能求出碳酸钙的质量分数,于是他称量固体的质量为,并计算出碳酸钙的质量分数为___________,该结果与(2)的结果相差较大的可能原因是___________。
【答案】(1)4.4 (2)解:设鸡蛋壳中碳酸钙的质量为,
,
鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数为:
答:鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数为80.0%。
(3)偏小 (4) ①. 66.4% ②. 过滤出的固体未充分洗涤、干燥
【解析】
【小问1详解】
产生二氧化碳的质量为12.5g+80g-88.1g=4.4g;
【小问2详解】
见答案;
【小问3详解】
稀盐酸不足时,碳酸钙不能完全反应,生成的二氧化碳质量偏小,计算得到的碳酸钙质量偏小,因此最终测得的质量分数偏小;
【小问4详解】
碳酸钙质量=鸡蛋壳总质量-剩余固体质量=12.5g−4.2g=8.3g,质量分数为 ;该结果远小于(2)中结果,是因为过滤出的固体表面沾有水,未干燥就称量,导致剩余固体质量测量值偏大,计算出的碳酸钙质量偏小,最终结果偏差。
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2025-2026学年度第二学期期中学业水平考试
初三化学试题
(满分100分 时间90分钟)
注意事项:
1.本试卷共12页,共100分;考试时间90分钟。
2.所有答案必须写在答题卡上,写在试卷中的答案无效。
3.考试结束后,只交答题卡。
4.可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 Mg:24 Al:27 P:31 Si:28 K:39 Ca:40 Ti:48
一、选择题(本题包括10个小题,每小题2分共20分。每小题只有一个选项符合题意)
1. “绿色化学”是21世纪化学发展的主导方向,其核心要求是从源头上清除污染。下列做法不符合“绿色化学”理念的是
A. 大力倡导绿色出行 B. 研究开发利用新能源
C. 垃圾分类回收利用 D. 废旧电池随意丢弃
2. 化学学科核心素养展现了化学课程对学生发展的重要价值,下列说法正确的是
A. 化学观念:有气体参加的化学反应不符合质量守恒定律
B. 科学思维:氧化物含有氧元素,所以含氧元素的化合物都是氧化物
C. 科学探究与实践:通过电解水和氢气的燃烧实验,可证明水由氢元素和氧元素组成
D. 科学态度与责任:实验后的废液可直接倒入下水道,不需要集中处理
3. 高氯酸铵(NH4ClO4)可用作火箭推进剂,当它发生分解反应时,不可能生成的物质是
A. N2 B. O2 C. H2O D. CO2
4. 正确的化学实验操作是实验成功的重要保证.下列实验操作正确的是( )
A. 倾倒液体 B. 过滤
C. 检查气密性 D. 检验氧气是否收集满
5. 下列关于质量守恒定律的认识正确的是
A. 碳在氧气中充分燃烧,生成的二氧化碳,符合质量守恒定律
B. 根据质量守恒定律,1L氢气和1L氧气反应生成2L水
C. 10g冰受热熔化成10g水,质量不变,符合质量守恒定律
D. 蜡烛完全燃烧后,消失了,这违背了质量守恒定律
6. 根据化学方程式 获得的相关信息不正确的是
A. 氨气与氧气在高温条件和催化剂的作用下,反应生成水和一氧化氮
B. 每17g氨气和40g氧气完全反应生成27g水和30g一氧化氮
C. 每4个氨分子与5个氧分子在高温有催化剂条件下,完全反应生成6个水分子和4个一氧化氮分子
D. 氨气与氧气的质量比等于水和一氧化氮的质量比
7. 在“自制简易家庭制氧机”的跨学科实践活动中,兴趣小组同学通过实验比较双氧水和过碳酸钠的制氧效率。下列做法中最符合跨学科实践活动核心特征的是
A. 仅依赖化学方程式理论计算氧气产量,不进行实验验证
B. 结合物理知识和化学知识设计制氧装置
C. 完全由教师演示实验步骤,学生只需观察和记录
D. 忽略现实家庭环境因素
8. 某同学从定量角度研究双氧水制取氧气的过程,对原实验进行部分改进,增加了称量操作,具体做法是:取10%的双氧水和少量的二氧化锰放入气体发生装置,并对反应前后混合物的质量进行称量,记录如下:
反应过程
反应前
反应后
质量变化(不含容量质量)
34.3g
32.7g
若反应后,双氧水分解完全且氧气全部逸出,该同学得出的结论中,不合理的是:
A. 反应速率逐渐加快 B. 最多得到氧气的质量为1.6g
C. 催化剂二氧化锰的质量为0.3g D. 反应得到水和氧气的质量比为9:8
9. 如图所示四种途径都可以得到(反应条件已省略),下列说法错误的是
A. 从节约能源的角度,甲途径是实验室制的最佳方案
B. 乙和丙途径中都用的是固体加热发生装置
C. 甲、乙途径中都用到了二氧化锰作催化剂
D. 工业上采用途径丁制取大量,主要是利用了和的密度不同
10. 实验小组将一定质量的甲醇()与氧气混合于密闭容器内,在一定条件下反应物完全耗尽,生成一氧化碳和二氧化碳混合气10g,同时生成水。下列说法正确的是
A. 密闭容器中生成水的质量为
B. 密闭容器中生成二氧化碳的质量为
C. 密闭容器中参加反应的甲醇与生成的水质量比为16:9
D. 密闭容器中一氧化碳和二氧化碳分子个数比为1:2
二、选择题(本题包括5小题,每小题2分,共10分。每小题有一个或两个选项符合题意,若正确选项有两个只选一个且正确给1分,错选不给分)
11. 甲醛(HCHO)是一种有毒物质,对人体有害。经研究发现,利用催化剂可有效消除室内装修材料释放的甲醛,该反应的微观示意图如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应前后所有元素的化合价都未发生变化
B. 参加反应的甲和生成的丙的质量比为1:1
C. 该反应中共涉及两种氧化物
D. 反应前后分子、原子的数目没有增减
12. 某密闭容器中盛有乙、丙、丁三种物质,在一定条件下发生了一个化学反应,容器中乙、丙、丁的质量随甲的质量变化情况如图所示。下列说法不正确的是
A. 丙一定是该反应的催化剂 B. 当甲为时,容器中丙与丁的质量之比为
C. 的值为12 D. 当丁为时,容器中乙的质量为
13. 利用太阳能、风能等能源制取的绿氢与工业捕集的反应,可生产碳排放为零的甲醇(化学式:),下图是甲醇制备及燃烧流程图,分析上述流程,说法正确的是
A. 该流程过程中,可重复利用
B. 该流程过程中,“碳排放”与“碳吸收”不相等
C. 二氧化碳中碳元素质量分数等于甲醇中碳元素质量分数
D. 燃烧室的甲醇中氧元素质量等于生成二氧化碳和水中的氧元素质量总和
14. 用图甲装置加热铜粉验证质量守恒定律,同时测得氧气的体积分数随时间的变化曲线如图乙。下列说法正确的是
A. 甲中固体由黑色变为红色,气球先变大后变小
B. 由图乙知,反应后锥形瓶内氧气的质量减少了
C. 生成CuO的质量与反应前Cu和的质量和相等
D. CD段含量迅速减少,是因为铜粉与氧气反应,导致锥形瓶内氧气被大量消耗
15. 学会识图能发展科学思维。下列图像不能正确反映对应变化关系的是
A. 向一定量的二氧化锰中加入过氧化氢溶液
B. 密闭容器中镁带与氧气完全反应,(m2-m1)表示参加反应的氧气的质量
C. 等质量的镁和氧气充分反应
D. 密闭空间内燃烧足量的红磷
三、理解与应用(本题包括4个小题,共32分)
16. 化学方程式是一种重要的化学用语。
(1)书写化学方程式必须以___________为依据,并遵守___________定律。
(2)配平下列反应的化学方程式(反应条件略去了)。化学方程式是重要的化学用语,请按要求回答下列有关化学方程式的问题。
①___________
②_________________________
(3)交通安全关乎你我,“喝酒不开车”“开车不喝酒”,交警查酒驾的过程中常使用重铬酸钾检验乙醇,其反应的化学方程式: ,则的化学式为___________。
(4)民间焰火表演艺术打铁花要将生铁烧成铁水,再将铁水在空中用力击打而形成四处飞溅的耀眼“铁花”,这是高温下铁在空气中剧烈燃烧,其化学反应方程式___________。
(5)为防止汽车尾气污染空气,加装了催化转化器,在催化剂的作用下一氧化碳和二氧化氮反应生成二氧化碳和空气中含量最多的气体单质,反应的化学方程式___________。
17. 请用你所学习的化学知识回答下列问题。
(1)我国钛金属产业规模全球第一,各种规格的钛产品已用于“奋斗者”号、天宫系列等国之重器。下图是某化工企业生产钛(Ti)的流程示意图,下列说法正确的是
①钛酸亚铁()中Ti为___________价
②已知反应②为化合反应,则参加反应的和的分子个数比为___________,原子利用率为___________。
③反应③中,生成的和消耗的的质量为___________。
(2)江南大学某团队开发了高性能干重整催化剂,在干重整制合成气的研究中取得重要突破,写出和在催化剂表面生成和的化学方程式为___________。
(3)飞机的燃料航空煤油(主要成分是)和压缩空气在燃烧室内发生反应。
①完全燃烧的产物是二氧化碳和水,则生成二氧化碳和水的分子个数比为___________。
②从微观角度解释,空气在压缩时发生改变的是___________。
18. 我们的生产、生活常常与化学有密切联系,用所学化学知识回答:
(1)探究水的组成,电解水时,先向水中加入了少量氢氧化钠或稀硫酸,目的是增强水的导电性,但是若加入氯化钠则会生成氢氧化钠、氢气和氯气,写出反应的化学方程式___________。
(2)长期用水壶烧水,其内壁会产生白色的水垢,它的主要成分是碳酸钙,这是水中溶解的碳酸氢钙受热时分解产生的,同时还生成二氧化碳和水,写出该反应的化学方程式___________,生活中可用食醋(主要成分是醋酸,化学式:)溶解水垢,再用水冲洗,除去,反应生成醋酸钙(化学式:和二氧化碳和水,写出该反应的化学方程式___________。
(3)小明同学发现自己的铜质眼镜框,靠近鼻翼的地方出现了一些绿色物质,老师告诉他那是铜生锈产生的铜绿,其化学式:,由此他推测铜生锈时除了与空气中的氧气发生反应,还与空气中的___________发生了反应。
19. 学以致用:制作简易家用供氧器
(1)常见家用制氧机的原理主要有分子筛原理和化学反应制氧原理等。而分子筛制氧机是唯一成熟的,具有国际标准和国家标准的制氧机。
分子筛制氧机的工作原理主要基于分子筛物理吸附和解吸技术。分子筛是一种具有特定孔径的固体材料,其表面布满了许多微小的孔隙。这些孔隙的大小和形状使得分子筛能够选择性地吸附空气中的氮气分子,而氧气分子能够顺利通过分子筛的孔隙,从而实现氮气和氧气的分离。其工作流程主要包括“压缩空气→冷凝分离→吸附分离→氧气输出”四个步骤。其中冷凝分离可除去空气中的水蒸气和其他液态杂质。连接收集装置。
化学反应制氧机多选择过碳酸钠作制氧剂,原理是过碳酸钠溶于水生成碳酸钠和过氧化氢,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解制取氧气。下图是装置图。
阅读分析,解决问题:
①分子筛制氧过程中发生的变化是___________。(填“物理变化”或“化学变化”)
②冷凝分离可除去水蒸气的原理是___________。
③分子筛制氧“吸附分离→氧气输出”分离出氧气的步骤说明氧气分子比氮气分子___________(填“大”、或“小”)。
(2)同学们利用饮料瓶、吸管等废旧物品设计并制作了图甲所示装置。右瓶中的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外,还可以起到的作用是___________(填字母,可多选)。
A. 观察氧气生成速率 B. 降低吸入氧气温度 C. 加快氧气生成速率
(3)同学们将自制简易家用制氧机在图甲的基础上进行了图乙所示的迭代优化,请写出改进后装置的优点___________。
(4)在跨学科实践活动中某小组成员设计了如下图的高原旅行简易供氧器,(金属网的孔径约为2mm)
该装置可随时控制氧气的产生与停止,请你帮忙写出简洁明了的使用说明___________。
四、实验与探究(本题包括4小题,共32分)
20. 如图是几种实验室制取气体的发生装置与收集装置。
(1)写出图中标号仪器名称:①___________,B装置中的反应容器的名称___________。
(2)实验室用高锰酸钾制取比较纯净的氧气,选取A为发生装置,则收集装置为___________(填大写字母序号),A装置试管口还应放___________,若用高锰酸钾制取并用排水法收集一瓶氧气,操作正确的有___________(填字母)。
A.收集完成后,先熄灭酒精灯,再将导管移出水面
B.等到气泡连续且均匀冒出时,再将导管口移入集气瓶
C.待集气瓶充满氧气,将集气瓶移出水面再盖好玻璃片
D.将导管口伸入盛满水的集气瓶里,然后加热,立即收集氧气
(3)若用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气,能控制反应速率,应选择的发生装置是___________(填大写字母序号),反应后若要回收二氧化锰固体,应将反应后的混合物进行的实验操作是___________、洗涤、干燥。
(4)若用排水法收集氧气做铁丝在氧气中燃烧的实验,要在集气瓶中预留五分之一的水,应排出的水的体积是集气瓶体积的___________,若要使收集的气体中含氧气体积分数为80%,则预先在集气瓶中加入水的体积是集气瓶体积的___________(空气中氧气体积分数按五分之一算)
(5)实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体混合加热来制取氨气。常温下是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水。制取并收集,应该从上图中选择的发生装置是___________(填大写字母序号),因为氨气是一种空气污染物,故收集氨气最好用装置“G”,收集时应从___________(填“a”或“b”)进气。
21. 关于催化剂的研究是一项重要的课题,某小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开了项目式学习。
【任务一】认识催化剂
(1)催化剂在化工生产中起着重要作用,下列说法正确的是___________(填字母)。
A. 不加入催化剂化学反应就不能发生
B. 在化学反应前后催化剂的化学性质不发生改变
C. 用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物
D. 催化剂不参与反应
E. 催化剂只能加快反应速率
【任务二】探究催化剂
查阅资料发现氧化铜也可以作为过氧化氢分解的催化剂,于是进行相应探究:
称量氧化铜,取的过氧化氢溶液于试管中,进行下图所示实验。
(2)填写下表:
步骤①现象
步骤⑥结果
步骤⑦现象
实验结论
试管中有极少量气泡产生,带火星的木条没有复燃
称得氧化铜的质量为0.2g
___________
氧化铜是过氧化氢分解反应的催化剂
(3)步骤①、③对比可以说明___________。
(4)重复实验②③的目的___________。
【任务三】探究催化剂的催化效果
分别取过氧化氢溶液、1g二氧化锰、1g氧化铜,按下左图所示装置进行实验,实验时倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液与催化剂完全接触,测得相同条件下瓶内气压的变化如下右图所示。
(5)对比分析图2中的___________(填字母)点,可知化学反应速率与催化剂的种类有关。
(6)请从催化剂的角度解释在实验过程中,上述两个反应虽化学反应速率不同,但完全反应后两个装置内压强相同的原因___________。
【任务四】探究制取氧气的适宜催化剂
将二氧化锰()、氧化铜()、氧化铁()三种催化剂分别制成含等质量催化剂、大小相同的微球,采用下左图装置进行实验,得到锥形瓶内压强随时间变化的曲线,见下右图。
(7)从实验曲线看,催化效果较好、反应温和的催化剂是___________。
【任务五】小明想探究反应物与催化剂的质量比不同,催化效果是否不同。
(8)于是他调节氯酸钾和氧化铁的质量比制备氧气,整理数据绘制出如图。从图中得出氯酸钾和氧化铁的最佳质量比是___________。
【任务六】拓展探究:深刻理解催化剂的催化原理
(9)在化学反应中,分子分解为原子需要吸收能量,根据下图,你认为催化剂能加速反应的原因是___________。
22. 某化学兴趣小组的同学分别设计四个实验用于验证质量守恒定律,如图所示。
(1)实验A中,小气球的作用是形成密闭体系,还能___________,该实验中红磷___________(填“需要”或“不需要”)过量。
(2)实验B中,反应前天平平衡。然后将稀盐酸倒入烧杯中与小块石灰石充分反应后再称量,观察到天平不平衡,指针向右偏转,其原因是___________。
(3)如图C所示的小实验,在一根用细铜丝吊着的长玻璃棒两端分别绕上10cm长的粗铜线,并使玻璃棒保持水平。然后,用酒精灯给左边一端铜丝加热分钟。冷却后,他们观察到的现象是:红色的铜丝表面变黑,___________(填“a”或“b”端)向下倾斜。
(4)如图D所示的小实验。先在托盘天平上称量一小段洁净的镁条的质量;在空气中点燃后再称量燃烧产物的质量。实验中观察到有大量白烟产生,完全反应后收集产物,称量,发现天平不平衡,质量偏小,其原因可能是:___________。
(5)在四个实验中,都遵循质量守恒定律,请从原子的角度分析质量守恒的原因___________。
23. 探究物质的组成
近期流感肆虐,科学佩戴口罩是预防甲流最有效方法之一,熔喷布是生产一次性口罩的主要原材料。某学习小组为探究熔喷布的元素组成设计了如下实验,回答下列问题:
【提出问题】熔喷布由哪些元素组成?
【查阅资料】①白色的无水硫酸铜固体遇水会变成蓝色;②浓硫酸具有吸水性,常用于干燥气体;③碱石灰既能作干燥剂,也能吸收等气体,常装在干燥管中使用。④熔喷布易燃,只可能由、、中的两种或三种元素组成。
提出猜想:猜想一:由C、H组成;猜想二:由、组成;
猜想三;由C、O组成;猜想四:由、、组成。
实验一:直接点燃熔喷布(如图1)
(1)甲组同学采用直接点燃熔喷布的方法进行实验,分别用干冷、内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方,观察到干冷烧杯内壁出现水雾,变浑浊的现象,得出:“熔喷布中一定含有___________元素(填名称)”。
(2)乙组同学认为上述实验设计不严谨,理由是___________。
实验二:乙组同学对此实验进行改进,在氧气流中加热熔喷布(如图2,E装置后省略了减小误差的装置)。
步骤1:连接装置,检查装置的气密性;
步骤2:将mg某熔喷布样品碎片装入玻璃管中,先通入一段时间干燥的氧气,再点燃酒精灯;
步骤3:一段时间后,待样品完全燃烧,无灰分残留;
步骤4:熄灭酒精灯,再持续通一会儿干燥氧气;
步骤5:冷却,称量,装置B、C增重,装置D、E增重(所加药品均足量)。
(3)“步骤2”中,应先通入一段时间干燥的氧气,目的是排净装置里的空气,防止干扰实验结果,将带火星的小木条放在装置右侧导管口,直至观察到___________,再点燃酒精灯。
(4)装置中粉末___________(填实验现象),可说明产生了,装置溶液变浑浊,说明生成。据此可排除猜想二、三。
(5)数据处理:m=___________(用含、的式子表示)。
得出结论:猜想一正确。
五、计算题
24. 鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙,某化学兴趣小组的同学为了测定鸡蛋壳中碳酸钙的含量,进行了如图的实验(假设鸡蛋壳中碳酸钙完全反应,其他物质不溶于水,也不与稀盐酸反应)。
(反应的化学方程式:)
(1)产生二氧化碳的质量为___________。
(2)计算鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程,结果保留0.1%)
(3)若加入稀盐酸的量不足,会导致测得的鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数___________(填“偏大”或“偏小”)。
(4)小组中的晓东同学发现,若能称出鸡蛋壳完全反应后,剩余固体的质量,也能求出碳酸钙的质量分数,于是他称量固体的质量为,并计算出碳酸钙的质量分数为___________,该结果与(2)的结果相差较大的可能原因是___________。
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