摘要:
**基本信息**
人教版九年级上册第三单元复习卷,以科技前沿(嫦娥7号水冰、碳捕集技术)、社会热点(防治碘缺乏病日)及文化素材(古诗词)为情境,覆盖元素、原子、分子等核心知识,适配单元复习巩固与化学观念、科学思维等核心素养培养。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单项选择题|8题|元素概念(袁隆平富硒水稻)、符号书写(硫S)、科学家贡献(屠呦呦成就)|结合科技人物与社会热点,考查化学观念|
|选择填充题|2题|氧分子构成(液氧)、元素本质(氘氚质子数)|设置开放填空,强化科学思维辨析|
|填空与说明题|4题|化学符号(氧元素O)、微观反应(氢气燃烧示意图)、元素周期表(钕原子结构)|融合微观模拟与实际应用,体现宏微结合|
|实验与探究题|2题|分子运动(改进实验装置)、氧气含量测定(铜粉反应)|创新实验设计,培养科学探究与实践能力|
内容正文:
人教版九年级上册第三单元复习作业
一、单项选择题
1. 共和国勋章获得者袁隆平为我国杂交水稻高产做出了突出贡献。富硒水稻中的“硒”是指( )
A. 分子 B. 原子 C. 离子 D. 元素
2. 下列是某班同学期中测试时书写的元素名称和元素符号,书写都正确的是( )
A. 硫S B. 纳Na C. 铝Cl D. 锰MN
3. 爱国奉献是科学家最显著的精神。下列科学家与研究成果对应关系不正确的是( )
A. 徐 寿:与人合译《化学鉴原》 B. 张青莲:测定相对原子质量新值
C. 屠呦呦:测定空气中氧气的含量 D. 闵恩泽:研发用于石油化工生产的催化剂
4. 中国古诗词蕴含了丰富的化学知识。下列诗词描述的现象不能用分子在不断运动解释的是( )
A. 遥知不是雪,为有暗香来 B. 水晶帘动微风起,满架蔷薇一院香
C. 稻花香里说丰年,听取蛙声一片 D. 腊雪在时听马嘶,长安城中花片飞
5. 2025年5月15日是全国第32个“防治碘缺乏病日”。下列有关说法不正确的是( )
A. 碘的元素称号是I B. 碘属于金属元素
C. 碘盐中含有适量的碘元素 D. 防治碘缺乏病,推行食盐加碘
6. 据报道,我国将于2026年发射嫦娥7号月球探测器前往月球南极寻找水冰,成为世界上第一个到达月球南极的国家。下列有关说法正确的是( )
A. 水和冰的化学性质相同 B. 冰中的分子不再运动
C. 水变成冰属于化学变化 D. 水分子的模型可以表示为
7. 逻辑推理是学好化学的重要思维方法。下列有关分子、原子的说法,正确的是( )
A. 分子是保持物质化学性质的最小粒子,所以铁的化学性质由铁分子保持
B. 分子是由原子构成的,所以1个水分子由1个氢原子和2个氧原子构成
C. 原子不显电性,所以原子中不存在带电的粒子
D. 原子是化学变化中的最小粒子,所以在化学变化的过程中,原子不可再分
8. 2024年中国能源集团江苏泰州电厂项目验证了碳捕集与封存(CCS)技术在发电领域的可行性。下图为将二氧化碳捕集后在ZnGa2O4催化作用下转化为甲烷(CH4)和水的反应微观示意图,该反应可以降低空气中二氧化碳的含量,减缓温室效应。下列说法正确的是( )
A. 反应物都是由原子直接构成的 B. ZnGa2O4的质量和性质在反应前后不变
C. 甲烷分子由不同种原子构成 D. 该反应属于分解反应
二、选择填充题
9. 2024年《科学进步》杂志指出,全球氧气每年流失近10亿吨。下列物质中含有氧分子的是( )
A. 二氧化碳 B. 过氧化氢 C. 液氧 D.
10. 2023年8月,可控核聚变技术在中国新一代人造太阳“中国环流三号”获得重大科研进展,人造太阳利用氘原子核和氚原子核以极高速碰撞融合放热。氘原子和氚原子都属于氢元素,是因为他们的原子具有相同的( )
A. 质子数 B. 中子数 C. 相对原子质量 D.
三、填空与说明题
11.建立宏观、微观和符号之间的联系是化学学科的特点。用化学符号表示:
(1)氧元素 ,(2) 1个铁原子 , (3) 5个氮原子 ,
(4)地壳中含量第二的元素 , (5) 氯化钠中的阴离子 。
12.从微观角度认识宏观变化有助于理解化学反应的实质。
2025年8月1日,山西省首台自主研发的165kW氢燃料电池发动机在朔州双碳产业研究院成功下线,标志着氢能产业已经从技术研发迈向产业化应用的新阶段。如图是清洁能源氢气在发动机中充分燃烧过程的微观模拟示意图,●表示氧原子,○表示氢原子,请回答以下问题:
(1)请将“反应”中的内容在图中补充完整。
(2)在该变化过程中,发生变化的粒子是 (填名称),保持不变的粒子是 (填符号),反应前后的物质都是由 (选填“分子”或“原子”)构成的,生成物属于 (选填“纯净物”或“混合物”)。
(3)写出图中反应的文字表达式 ,该反应属于 (“化合”或“分解”)反应。
13.江西是个好地方,物华天宝,含有丰富的矿产资源。
(1)赣州拥有全国70%的中重稀土资源,稀土作为关键战略资源,被誉为工业黄金。东风-41弹道导弹的制作过程中用到了稀土元素钐(Sm),已知钐原子核内有88个中子,核外有62个电子,则钐原子的核电荷数为 。
(2)我国自主研发的福建号航母采用了世界上最先进的中
压直流电磁弹射技术,福建舰电磁弹射器用的是钕铁
硼永磁材料。钕(Nd)在元素周期表中的相关信息和原子结构示意图如下。根据图示回答问题:
①钕元素的原子序数为 ;钕的相对原子质量为 。
②X= 。 ③钕元素位于元素周期表中的第 周期。
14.元素周期表是学习和研究化学的重要工具,下图是前18号元素在元素周期表的位置和原子结示意图。请回答:
(1)锂为 (填“金属”或“非金属”)元素,氧元素和硫元素的本质区别是 。
(2)在元素周期表中,氪元素排在氩元素的正下方,推测氪元素的化学性质比较 (填“活泼”或“稳定”),从原子结构上分析,其原因是 。
(3)在化学反应中,核电荷数为12的镁元素的原子容易 (填“得到”或“失去”)
电子,形成离子的符号是 。
四、实验与探究题
15.在课外实践活动中,小冬按照课本实验(见图Ⅰ)探究分子的运动时,闻到了刺激性的气味,于是小冬对原实验装置进行了改进,装置如图Ⅱ所示:
【查阅资料】氨气对人体的呼吸道有刺激和腐蚀作用。温度越高,浓氨水挥发速率越快。
【实验过程】小冬用图Ⅱ装置按以下步骤进行实验。
a.向B、C试管中分别加入5mL蒸馏水,各滴入1~2滴无色酚酞溶液,振荡,观察溶液颜色。
b.在A、D试管中分别加入2mL浓氨水,立即用带橡胶塞的导管按图Ⅱ连接好,并将D试管放
置在盛有热水的烧杯中,观察几分钟。
【分析讨论】(1)从微观的角度分析,课本实验中闻到刺激性气味的原因是 。
(2)操作a中,滴入酚酞溶液后溶液颜色无明显变化,说明水不能使酚酞溶液 ,进
行操作b时观察到的现象是 。
(3)通过本实验还可以得出分子运动速率与温度的关系 。
(4)对比改进前的实验,改进后实验的优点是(写出一点即可) 。
【继续探究】(5)图1为化学兴趣小组探究微粒性质设计的实验装置,图2为借助数字传感器测得的氨气浓度随时间的变化曲线。下列有关说法不正确的是( )
A. 该实验的一个前提条件是浓氨水具有挥发性
B. X曲线的变化代表甲试管,该实验说明温度
越高,分子运动速率越快
C. 湿棉花的作用是吸收氨气,防止污染空气
D. 0~1min内,氨气浓度为零是因为微粒静止不动
16.在我校开展的首届“校园科技节”展示活动中,化学兴趣小组设计的环保型“空气中氧气含量测定”实验 装置获得全校师生好评。
【实验仪器】硬质玻璃管(容积50mL),注射器(内
有30mL空气),铁架台,酒精灯,瘪气球等
【实验过程】检查装置气密性,装入铜粉,连接好仪器
(如图如示),预热铜粉部位,加热一会儿后不断
推拉注射器活塞。
【交流讨论】
(1)写出铜的元素符号 ,铜由 构成(选填“分子”或“原子”)。
(2)刚加热铜粉时,观察到小气球逐渐变大。从微观的角度分析,原因是 。
(3)充分反应后,玻璃管内剩余气体主要为氮气,说明氮气的化学性质不活泼。氮气由 构成(选填“分子”或“原子”),铜粉变成黑色的氧化铜的文字表达式为 。
(4)等玻璃管冷却到室温后,将气球内的气体全部挤入玻璃管内,此时注射器内剩余气体的体
积约为 mL。
【实验结论】氧气约占空气总体积的1/5。
【继续探究】小明同学对实验完毕后玻璃管内的气体中是否还
含有氧气产生了质疑,于是在上述装置中增加了氧气含量
传感器,重新开始实验。整个实验过程中玻璃管内氧气的含
量实时变化情况如下图所示:
(5)根据氧气含量变化可知,实验结束后玻璃管内 (选填“有”或“没有”)氧气剩余。
(6)从微观角度分析,反应前后玻璃管内气体成分的主要区别是 。
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第三单元测试卷2026-2027人教版九年级化学上册
一、单项选择题
1.共和国勋章获得者袁隆平院士为我国杂交水稻高产做出了突出贡献。富硒水稻中的硒是指( )
A. 分子 B. 原子 C. 离子 D. 元素
【答案】D
【解析】A项,分子用于描述物质微观构成,错误;B项,原子用于描述分子或物质微观构成,错误;C项,离子分子用于描述物质微观构成,错误;D项,元素是宏观概念,用于描述物质的组成,这里的“硒”是指硒元素,正确。
2.下列是某班同学期中测试时书写的元素名称和元素符号,书写都正确的是( )
A. 硫S B. 纳Na C. 铝Cl D. 锰MN
【答案】A
【解析】A项,硫元素的元素符号为S,正确;B项,钠为金属元素,为“钅”字旁,错误;C项,铝的元素符号为Al,错误;D项,锰的元素符号为Mn,元素符号的第2个字母要小写,错误。
3.爱国奉献是科学家最显著的精神。下列科学家与研究成果对应关系不正确的是( )
A. 徐 寿:与人合译《化学鉴原》 B. 张青莲:测定相对原子质量新值
C. 屠呦呦:测定空气中氧气的含量 D. 闵恩泽:研发用于石油化工生产的催化剂
【答案】C
【解析】A项,我国近代化学启蒙者徐寿与他人合译了《化学鉴原》,其中很多元素的中文名称沿用至今,正确;B项,张青莲主持测定了铟、铱等元素的相对原子质量新值,被确认为国际标准,正确;C项,屠呦呦为中国首位诺贝尔医学奖获得者、药学家,突出贡献是创制新型抗疟药青蒿素,错误;D项,闵恩泽研发了多种用于石油化工生产的催化剂,为我国炼油催化剂制造技术奠定了基础,获2007年度国家最高科学技术奖,正确。
4.中国古诗词蕴含了丰富的化学知识,下列古诗词描述的现象不能用分子在不断运动解析的是( )
A. 遥知不是雪,为有暗香来 B. 水晶帘动微风起,满架蔷薇一院香
C. 稻花香里说丰年,听取蛙声一片 D. 腊雪在时听马嘶,长安城中花片飞
【答案】D
【解析】ABC项,都是闻到花香,闻到香味的原因是分子不断运动的结果,正确;D项,花片飞是指雪花飞舞,是物质在运动,错误。
5.2025年5月15日是全国第32个“防治碘缺乏病日”。下列有关说法不正确的是( )
A. 碘的元素称号是I B. 碘属于金属元素
C. 碘盐中含有适量的碘元素 D. 防治碘缺乏病,推行食盐加碘
【答案】B
【解析】A项,碘的元素符号为“I”,正确;B项,碘为“石”字旁,元素名称带“石”字旁的为非金属元素,错误;C项,碘盐中添加了碘酸钾,碘酸钾含有碘元素,正确;D项,防治碘缺乏病,需要补充适量的碘元素,在食盐中添加碘酸钾能有效预防碘病,正确。
6.据报道,我国将于2026年发射嫦娥7号月球探测器前往月球南极寻找水冰,成为世界上第一个到达月球南极的国家。下列有关说法正确的是( )
A. 水和冰的化学性质相同 B. 冰中的分子不再运动
C. 水变成冰属于化学变化 D. 水分子的模型可以表示为
【答案】A
【解析】A项,分子是保持物质化学性质的最小粒子,同种分子,化学性质相同,冰和水同一种物质的不同存在状态,都是由水分子构成的,正确;B项,分子在不停地运动,错误;C项,水变成冰时没有生成新的物质,发生的是物理变化,错误;D项,1个水分子由1个氧原子和2个氢原子构成,1个过氧化氢分子才是由2个氧原子和2个氢原子构成的,错误。
7.逻辑推理是学好化学的重要思维方法。下列有关分子、原子的说法,正确的是( )
A. 分子是保持物质化学性质的最小粒子,所以铁的化学性质由铁分子保持
B. 分子是由原子构成的,所以1个水分子由1个氢原子和2个氧原子构成
C. 原子不显电性,所以原子中不存在带电的粒子
D. 原子是化学变化中的最小粒子,所以在化学变化的过程中,原子不可再分
【答案】D
【解析】A项,铁是金属,由原子构成,铁的化学性质由铁原子保持,错误;B项,分子由原子构成,1 个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成,错误;C项,构成原子的原子核及核外电子都带电,质子也带电,错误;D项,化学变化的实质是分子中的原子重新组合的过程,所以在化学变化的过程中,分子可分,原子不可再分,D正确。
8.2024年中国能源集团江苏泰州电厂项目验证了碳捕集与封存(CCS)技术在发电领域的可行性。下图为将二氧化碳捕集后在ZnGa2O4催化作用下转化为甲烷(CH4)和水的反应微观示意图,该反应可以降低空气中二氧化碳的含量,减缓温室效应。下列说法正确的是( )
A. 反应物都是由原子直接构成的 B. ZnGa2O4的质量和性质在反应前后不变
C. 甲烷分子由不同种原子构成 D. 该反应属于分解反应
【答案】C
【解析】A项,由图可知,二氧化碳和氢气都是由分子构成的,错误;B项,ZnGa2O4是该反应的催化剂,催化剂的质量和化学性质在化学反应前后保持不变,错误;C项,从示意图上或化学符号可知甲烷分子由碳原子和氢原子两种原子构成,正确;D项,从示意图上可知反应物有2种物质,不符合分解反应的定义特征,错误。
2、 选择填充题
9.2024年《科学进步》杂志指出,全球氧气每年流失近10亿吨。下列物质中含有氧分子的是( )
A.二氧化碳 B. 过氧化氢 C. 液氧 D.
【答案】C 氧气、空气等
【解析】A项,二氧化碳由二氧化碳分子构成,错误;B项,过氧化氢由过氧化氢分子构成,错误;C项,液氧就是液态的氧气,由氧分子构成,正确;D项,只有氧气是由氧分子构成,空气中含有大量的氧气,所以填氧气或空气。
10.2023年8月25日,可控核聚变技术在中国新一代人造太阳“中国环流三号”获得重大科研进展,人造太阳利用氘原子核和氚原子核以极高速碰撞融合放热。氘原子和氚原子都属于氢元素,是因为他们的原子具有相同的( )
A. 质子数 B. 中子数 C. 相对原子质量 D.
【答案】A 核电荷数
【解析】元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称。A项,符合定义,正确;B项,中子数不一定等于质子数,错误;C项,相对原子质量近似等于质子数加中子数的和,错误;D项,在原子中,质子数=核电荷数,所以填核电荷数。
三、填空与说明题
11.建立宏观、微观和符号之间的联系是化学学科的特点。用化学符号表示:
(1)氧元素 , (2) 1个铁原子 ,(3) 5个氮原子 ,
(4)地壳中含量第二的元素 , (5) 氯化钠中的阴离子 。
【答案】O,Fe,5N,Si,Cl─
【解析】元素符号的意义:表示一种元素;表示该元素的一个原子。(1)氧元素的元素符号为O;(2)1 个铁原子的表示即为元素符号,所以为Fe;(3)元素符号前有数字,则该符号只能表示微观含义:表示该元素的几个原子,5个氮原子应表示为5N;(4)地壳中含量最多的4种元素依次为,氧>硅>铝>铁,所以含量排第2位的是硅元素,符号为Si;(5)离子符号的书写方法为:在元素符号的右上角标出离子的电荷数,正电荷用+表示,负电荷用-表示,氯化钠中的阴离子是氯离子,符号表示为Cl-。故答案为:O,Fe,5N,Si,Cl-。
12.从微观角度认识宏观变化有助于理解化学反应的实质。
2025年8月1日,山西省首台自主研发的165kW氢燃料电池发动机在朔州双碳产业研究院成功下线,标志着氢能产业已经从技术研发迈向产业化应用的新阶段。如图是清洁能源氢气在发动机中充分燃烧过程的微观模拟示意图,●表示氧原子,○表示氢原子,请回答以下问题:
(1)请将“反应”中的内容在图中补充完整。
(2)在该变化过程中,发生变化的粒子是 (填名称),保持不变的粒子是
(填符号),反应前后的物质都是由 (选填“分子”或“原子”)构成的,生成物属于
(选填“纯净物”或“混合物”)。
(3)写出图中反应的文字表达式 ,该反应属于 (“化合”或“分解”)反应。
【答案】(1) (2)氢分子和氧分子;H和O;分子;纯净物
(3)氢气+氧气 水; 化合点燃
【解析】化学变化的过程是分子化分成为原子,原子重新组合成新的分子的过程。氢气、氧气、水都是由分子构成的,化学反应时,1个氧分子分成2个氧原子,2个氢分子分成4个氢原子,氢原子和氧原子重新组合成水分子,所以变化的粒子是氢分子和氧分子,不变的粒子是氢原子和氧原子。从微观图可知,生成物只有一种分子构成,属于纯净物。故(1)画4个不相连的○和2 个不相连的●;(2)氢分子、氧分子;H、O;分子;纯净物;(3)根据示意图可知,反应前有2种反应物,分别是氢气和氧气,生成物只有一种物质水,表达式为:氢气+氧气 水,属于化合反应。点燃
13.江西是个好地方,物华天宝,含有丰富的矿产资源。
(1)赣州拥有全国70%的中重稀土资源,稀土作为关键战略资源,被誉为工业黄金。东风-41弹道导弹的制作过程中用到了稀土元素钐(Sm),已知钐原子核内有88个中子,核外有62个电子,则钐原子的核电荷数为 。
(2)我国自主研发的福建号航母采用了世界上最先进的中
压直流电磁弹射技术,福建舰电磁弹射器用的是钕铁
硼永磁材料。钕(Nd)在元素周期表中的相关信息和原子结构示意图如下。根据图示回答问题:
①钕元素的原子序数为 ;钕的相对原子质量为 。
②X= 。 ③钕元素位于元素周期表中的第 周期。
【答案】(1)62 (2)①60, 144.2 ② 8 ③六
【解析】(1)在原子中,核电荷数=核内质子数=核外电子数,由题意可知,衫原子核外有62个电子,所以钐原子的核电荷数为62。
(3)本题主要考查了根据原子结构示意图说出核电荷数、核内质子数、核外电子数和元素周期表中的周期数等信息,根据元素周期表查出元素的原子序数元素名称、元素符号、相对原子质量等信息。从元素周期表信息中可知,钕元素的原子序数为60,钕原子的相对原子质量为144.2;在原子结构示意图中,核内质子数等于核外各层上电子数之和,所以X=8;周期数等于该周期内元素的电子层数,从铷元素的原子结构示意图可知,铷的原子核外有6个电子层,铷元素位于元素周期表的第六周期。故填:①60, 144.2 ② 8 ③六。
14.元素周期表是学习和研究化学的重要工具,下图是前18号元素在元素周期表的位置和原子结构示意图。请回答:
(1)锂为 (填“金属”或“非金属”)元素,氧元素和硫元素的本质区别是 。
(2)在元素周期表中,氪元素排在氩元素的正下方,推测氪元素的化学性质比较 (填“活泼”或“稳定”),从原子结构上分析,其原因是 。
(3)在化学反应中,核电荷数为12的镁元素的原子容易 (填“得到”或“失去”)电子,形成离子的符号是 。
【答案】(1)金属;核电荷数(核内质子数)不同。
(2)稳定;最外层电子数为8,属于相对稳定结构。
(3)失去;Mg2+
【解析】。
(1)锂的元素名称带“钅”,属于金属元素。元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称,所以元素的种类由质子数(即核电荷数)决定的,硫元素和氧元素的本质区别是质子数不同,故填:金属;核电荷数(核内质子数)不同。
(2)元素周期表中,同族元素原子最外层电子数相同,得失电子的难易程度相近,化学性质相似。氪元素在氩元素正下方,氩和氪元素属于同族元素,氩原子的最外层电子数为8,属于相对稳定结构。故填:稳定;最外层电子数为8,属于相对稳定结构。
(3)镁原子最外层电子数为2,小于4,在化学反应中容易失去2个电子变成Mg2+。故填:失去;Mg2+。
四、实验与探究题
15.在课外实践活动中,小冬按照课本实验(见图Ⅰ)探究分子的运动时,闻到了刺激性的气味,于是小冬对原实验装置进行了改进,装置如图Ⅱ所示:
【查阅资料】氨气对人体的呼吸道有刺激和腐蚀作用。温度越高,浓氨水挥发速率越快。
【实验过程】小冬用图Ⅱ装置按以下步骤进行实验。
a.向B、C试管中分别加入5mL蒸馏水,各滴入1~2滴无色酚酞溶液,振荡,观察溶液颜色。
b.在A、D试管中分别加入2mL浓氨水,立即用带橡胶塞的导管按图Ⅱ连接好,并将D试管放 置在盛有热水的烧杯中,观察几分钟。
【分析讨论】(1)从微观的角度分析,课本实验中闻到刺激性气味的原因是 。
(2)操作a中,滴入酚酞溶液后溶液颜色无明显变化,说明水不能使酚酞溶液 ,进行操作b时观察到的现象是 。
(3)通过本实验还可以得出分子运动速率与温度的关系 。
(4)对比改进前的实验,改进后实验的优点是(写出一点即可) 。
【继续探究】(5)图1为化学兴趣小组探究微粒性质设计的实验装置,图2为借助数字传感器测的氨气浓度随时间的变化曲线。下列有关说法不正确的是( )
A. 该实验的一个前提条件是浓氨水具有挥发性
B. X曲线的变化代表甲试管,该实验说明温度越
高,分子运动速率越快
C. 湿棉花的作用是吸收氨气,防止污染空气
D. 0~1min内,氨气浓度为零是因为微粒静止不动
【答案】(1)分子在不断地运动 (2)变红; C中溶液先变红色,B中溶液后变红色
(3)温度越高,分子运动的越快
(4)更环保;节约药品;可以探究温度对分子运动速率的影响等。 (5)D
【解析】
(1)浓氨水有挥发性,闻到难闻气味的原因是分子在不停地运动。故填:分子在不断地运动。
(2)水不能使酚酞溶液变红,氨水能使酚酞溶液变红,温度越高,分子运动速率越快,所以 C中酚酞溶液先变红色,B中酚酞溶液后变红色。故填:变红; C中溶液先变红色,B中溶液后变红色。
(3)分子是不断运动的,温度越高,分子运动的越快,热水在给D试管加热,试管内浓氨水温度升高,分子运动加快,酚酞溶液先变红。故填:温度越高,分子运动的越快。
(4)装置密闭,更环保。用试管代替烧杯,能节约药品。故填:更环保;节约药品等。
(5)A项,氨分子在不断运动的宏观现象表现为氨水的挥发性,正确;B项,甲试管棉花处氨分子浓度变化更大,说明甲试管内氨分子运动速度更快,两个试管中的实验变量为温度,甲试管有电热丝加热,甲试管内浓氨水温度更高,正确;C项,氨气易溶于水,湿棉花能吸收氨气,可防止污染环境,正确。D项,分子在不停地运动,氨分子从试管底部运动到试管口处的传感器需要一些时间,所以传感器一开始检测不到氨分子,错误。
16.在我校开展的首届“校园科技节”展示活动中,化学兴趣小组设计的创新实验“空气中氧气含量测定”环保型实验装置获得全校师生好评(装置如下图)。
【实验仪器】硬质玻璃管(容积50mL),注射器(内有30mL空气),铁架台,酒精灯,瘪气球等。
【实验过程】检查装置气密性,装入铜粉,连接好仪器(如图如示),预热铜粉部位,加热一会
儿后不断推拉注射器活塞。
【交流讨论】
(1)写出铜的元素符号 ,铜由
构成(选填“分子”或“原子”)。
(2)刚加热铜粉时,观察到小气球逐渐变大。从
微观的角度分析,原因是 。
(3)充分反应后,玻璃管内剩余气体主要为氮气,说明氮气的化学性质不活泼。氮气由 构成(选填“分子”或“原子”),铜粉变成黑色的氧化铜的文字表达式为 。
(4)等玻璃管冷却到室温后,将气球内的气体全部挤入玻璃管内,此时注射器内剩余气体的体积约为 mL。
【实验结论】氧气约占空气总体积的1/5。
【继续探究】小明同学对实验完毕后玻璃管内的
气体中是否还含有氧气产生了质疑,于是在上述
装置中增加了氧气含量传感器,重新开始实验。
整个实验过程中玻璃管内氧气的含量实时变化情况如下图所示:
(5)根据氧气含量变化可知,实验结束后玻璃管内 (选填“有”或“没有”)氧气剩余。
(6)从微观角度分析,反应前后玻璃管内气体成分的主要区别是 。
【答案】(1)Cu ; 原子 (2)温度升高,分子间的间隔增大加热
(3)分子;铜 + 氧气 氧化铜 (4)14
(5)有 (6)氧分子的数目显著减少了
【解析】
(1)铜属于金属,由原子直接构成,元素符号为Cu。故填:Cu ; 原子。
(2)预热铜粉部位时,玻璃管内气体受热膨胀,分子间的间隔增大。故填:温度升高,分子间的间隔增大。
(3)充分反应后,剩余的气体为氮气,氮气的为非金属气体单质,由分子构成。铜跟氧气反应的 文字表达式为:铜 + 氧气 氧化铜。故填:分子;铜 + 氧气 氧化铜。加热
加热
(4)待玻璃管冷却后,将气球内空气挤出,注射器内剩余气体体积约为30-(50+30)×1/5 = 14 mL。故填:14。
(5)分析坐标图,发现实验结束后,玻璃管内氧气的含量为1.7%,说明有氧气剩余。故填:有。
(6)实验中,在加热条件下,铜粉只和氧气发生了反应,从图上可发现氧气的含量显著降低,从微观上分析,反应前后氧气的含量有明显变化的原因是,大量的氧气分子与铜原子反应导致装置内氧分子数目显著减少。故填:氧分子的数目显著减少了。
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学科网(北京)股份有限公司
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