摘要:
**基本信息**
聚焦物质转化、实验探究及定量分析,通过真实情境问题链构建“概念-原理-应用”逻辑体系,强化科学思维与探究实践能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|物质转化|5题(Mo、N元素等)|流程分析题|元素守恒→化合价推断→化学方程式书写|
|实验探究|12题(制氧、电解水等)|装置选择与现象分析题|反应原理→实验装置→操作规范→误差分析|
|数据分析|8题(影响因素、空气质量等)|图表解读题|变量控制→数据对比→结论推导|
|化学计算|5题(化学式、化学方程式)|定量分析题|元素质量比→纯净物计算→含杂质计算|
内容正文:
期中冲刺(综合应用题30道)
1.完成下列题目。
(一)钼(元素符号是Mo)是一种重要的金属,用它制成的金属材料具有良好的机械性能,在工农业生产和国防上都有着广泛的应用。如图是利用钼矿石(主要成分为MoS2)制备金属钼的流程图,请据图回答下列问题。
(1)反应①常将钼矿石粉碎,目的是_____________。
(2)操作1所需的玻璃仪器有烧杯、漏斗和_____________,所填仪器的作用是_____________。
(3)MoO3中钼元素的化合价为_____________价。
(4)写出反应③的化学方程式_____________。
(二)氮元素是构成蛋白质的重要元素。
(5)由图1可知,氮元素的相对原子质量为_____________。
(6)图2为氮元素的原子结构示意图,则b的数值为_____________。
(7)图3表示氮元素的价类二维图,A点对应的物质类别X是_____________。
(8)查资料可知:元素处于最高价,只有氧化性:元素处于最低价,只有还原性:处于中间价态,既有氧化性,又有还原性。图3中既有氧化性,又有还原性的物质的化学式是_____________(写一种即可)。
2.请根据下列实验装置图回答问题
(1)写出下列仪器名称:a______
(2)若用B装置制氧气,反应的化学方程式是______。
(3)甲烷是难溶于水的气体,实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷。制取甲烷的发生装置应选择______(填装置编号),收集装置应选择______(填装置编号)。
(4)图2是“空气中氧气体积分数测定”实验的改进装置。主要操作是:在实际容积为150mL的集气瓶里,先装进50mL的水,再按图连好仪器,按下热的玻璃棒,白磷立即被点燃。白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中,瓶内水面的变化是______,若实验非常成功,最终集气瓶中水的体积约为______mL。
3.一、氧气的制取及性质:
(1)如图1中仪器甲的名称是______。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气时,需选图1的______(填字母)作为发生装置,文字表达式为______。
(3)氧气性质验证:
操作
现象
性质
木炭燃烧,______(填字母)
a.发出红光
b.生成使澄清石灰水变浑浊的气体
c.吸收热量
具有氧化性
二、跨学科实践活动:空气质量检测
活动一:了解城市空气质量
(4)如图2为该城市9月8日的空气质量情况。图中的“X”代表______(填字母)。
a.氮气 b.氧气 c.二氧化碳 d.二氧化氮
(5)9月8日空气主要污染物浓度最高的物质为______。
(6)空气质量报告中所列的空气质量级别越______(填“高”或“低”),空气质量越好。
活动二:检测某小区地下车库中的有害气体
实验小组用微型空气质量“检测站”测得某小区地下车库中一氧化碳浓度如图3所示。
(7)一氧化碳浓度最大的时间段是______(填“”“”或“”)。
活动三:成果分享
(8)同学们通过项目化学习,了解了微型空气质量“检测站”的组装和使用、有害气体的检测等,他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______。
4.开车不喝酒,喝酒不开车。如表是国家对“饮酒驾车”和“醉酒驾车”的界定标准。乙醇(俗称酒精,化学式为C2H5OH),饮酒后酒精会进入人体血液中。请回答下列问题:
酒驾类型
血液中酒精含量
饮酒驾车
20毫克/100毫升≤血液中的酒精含量<80毫克/100毫升
醉酒驾车
血液中的酒精含量≥80毫克/100毫升
(1)某人饮酒后驾车,被交警发现,经抽血测定其每100毫升血液中酒精含量为93毫克,属于______驾车。
(2)乙醇中碳、氢、氧三种元素的质量比为______。
(3)根据乙醇的元素组成,试推理乙醇在人体内最终的氧化产物为CO2和______。
(4)多少克乙醇中碳元素的质量与22克二氧化碳中碳元素的质量相等?(写出计算过程)
5.水是一切生命赖以生存的重要物质基础。某化学兴趣小组对水展开了项目式学习探究。
【项目一】了解水的净化
(1)下图是某自来水厂的净水过程,该过程中因缺少了净水步骤________,导致水样有异味。
(2)“杀菌”步骤中常用到二氧化氯,其化学式为________。
【项目二】认识水的电解
利用电解水的实验探究水的组成。先向水电解器中注满水,加入少量氢氧化钠,接通直流电源后,a管和b管的液面均下降,如图2所示。
(3)该反应的符号表达式为________。反应,没有发生改变的微粒是________(填微粒名称)。
(4)b管中产生的气体是________。
(5)向水中加入少量氢氧化钠,目的是增强水的导电性。由此可知,氢氧化钠在水中是以________(填“离子”或“分子”)的形式存在。
【项目三】探究影响电解水速率的因素
以收集氢气为标准,记录所需的时间,实验数据见下表:
实验序号
温度
外加电压
时间
①
15
6
54.6
②
15
9
23.4
③
15
12
15.0
④
30
6
46.2
⑤
45
6
35.4
(6)欲探究外加电压对电解水速率的影响,应选择的实验组是________(填实验序号)。
(7)根据表中数据得出的结论是________(任写一点)。
6.某化学兴趣小组对水的组成展开了项目式学习。
【活动一】用燃烧法探究水的组成
(1)在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气(如图甲所示),观察到火焰呈___________色,在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯,过一会儿,观察到烧杯内壁有___________,且烧杯外壁___________。
【活动二】用电解法探究水的组成。
该兴趣小组利用如图乙所示的装置进行电解水实验。先在电解器玻璃管里加满水(含少量氢氧化钠),再接通直流电源。
(2)电解后,b管中产生3 mL气体,则a管中产生的气体约为___________mL。装置长颈漏斗内的液面___________(填“升高”“降低”或者“不变”)。
(3)切断电源后,用带火星的木条放在b玻璃管尖嘴口检验产生的气体,观察到的现象是___________。
【实验结论】
(4)由上述两个实验都能得到的实验结论是___________。
【活动三】探究影响电解水速率的因素。
电解纯水速率较慢。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,该兴趣小组进行了多次实验,测得产生20 mL氢气所需的时间如图丙所示。
(5)①电解浓度为5%的氢氧化钠溶液时,改变电压对电解水速率的影响是___________。
②上述实验中,电解水速率最快的条件是___________。
③除了上述因素外,你认为还有哪些因素会影响电解水的速率___________(写一点即可)。
7.水是生命之源。
(1)空气取水净水器,可收集空气中的水蒸气,经高效过滤冷凝成液态水,再通过净化处理得到高品质的生活饮用水。其主要工作原理如图1。
①取水过程,活性炭的作用是_______。
②RO反渗透膜,能截留水中细菌、病毒以及Ca2+或_______(填离子符号)等多种金属离子,而降低水的硬度。可用_______来检验得到的水是否软水。
(2)如图2是电解水实验的改进装置。
①反应前,注射器活塞均在0刻度处,反应一段时间后。若注射器b活塞移动至6mL刻度处,则理论上注射器a活塞应移动至_______mL刻度处。
②写出电解水的化学式表达式_______。
(3)海水淡化技术主要有热分离法和膜分离法,热分离法利用蒸发和冷凝分离水,但能耗大、成本高:膜分离法利用薄膜的选择透过性实现海水淡化,但现有薄膜的水通量低,应用受到限制。有科学家提出,给石墨烯“打上”许多特定大小的孔,制成单层纳米孔二维薄膜,可进行海水淡化。石墨烯海水淡化膜工作原理如图3所示。
①热分离法中,水发生了_______(填“物理变化”或“化学变化”)。限制了热分离法大规模应用的原因是_______。
②石墨烯海水淡化膜允许通过的微粒名称是_______。
③石墨烯、金刚石和C60均属于碳单质,其物理性质差异较大的原因是_______。
8.图中是初中化学常见的物质。B为可供给呼吸的气体。反应①、②是法国化学家拉瓦锡定量研究空气成分所涉及到的反应。图中“—”表示两端的物质间能发生化学反应:“→”表示物质间存在转化关系;反应条件、部分反应物和生成物已略去。
(1)反应①和②是拉瓦锡用精确的定量实验,研究了氧化汞的分解与合成的反应过程。依据氧化汞分解的微观示意图(如下图),将反应后的图补充完整_______该反应属于_______反应(填基本反应类型)。
(2)反应②的符号表达式为_______。
(3)植物光合作用可表示为:。探究光合作用原料的装置如图(实验过程略去)。实验过程中,观察到甲中澄清石灰水_______。
(4)B与D反应,有刺激性气味气体产生并且该气体是一种空气污染物,请写出另外一种气体空气污染物_______,B与D反应的符号表达式为_______。实验室完成该实验要预先在集气瓶底放水,水的作用是_______。
(5)物质都有两面性,气体B在炼钢、化工生产、气割等方面有重要用途,但是气体B在生活中也会带来不利的一面,请举例说明_______(写出一条)。
9.纳米级Cu2O因具有优良的催化性能备受关注。某兴趣小组开展了系列研究。
I.纳米级Cu2O的用途研究
【查阅资料】
①氨气是一种有刺激性气味的气体,在高浓度氧气中才能燃烧,生成氮气和水。
②在纳米级Cu2O的催化作用下,氨气与氧气在一定温度下发生以下化学反应生成NO,工业上用NO制备硝酸、氮肥等化工产品。
【实验1】
(1)设计图1的实验装置验证氨气在氧气中燃烧:将过量的氧气与氨气分别从a、b两管进气口通入,并在b管上端点燃氨气。实验组需先通入氧气,后通入氨气,理由是______。
【实验2】
(2)设计如图2实验装置,根据气体成分分析数据,同学们绘制了曲线图(见图3),发现在纳米级Cu2O的催化作用下,300℃时以生产______为主。若利用后续处理装置模拟硝酸的工业制法,最好将电热丝的温度控制在______℃左右。
Ⅱ.纳米级Cu2O的制备研究
利用某些特殊的细菌,在一定条件下将某岩石中的不溶性硫化铜(CuS)转化为可溶性硫化铜,进得纳米级Cu2O,其流程如图4:
(3)在细菌作用下,岩石中的硫化铜(CuS)与空气中的氧气反应生成硫酸铜,反应的符号表达式为______。
(4)物质所含元素化合价发生改变的反应称为氧化还原反应,在图4流程中,主要反应属于氧化还原反应的步骤是_____(填序号),Cu2O中铜元素的化合价是______。
(5)经测定该岩石由硫化铜(CuS)和其他不含铜元素的物质组成。现用2000g该岩石制得43.2g纯氧化亚铜(Cu2O),该纯氧化亚铜(Cu2O)中铜元素的质量是______g。
10.某款家用制氧机工作原理如图所示,所用制氧剂过碳酸钠是一种白色固体,使用时通常还会加入水和少量二氧化锰。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催化下生成水和氧气。该反应过程下能持续放出高纯氧气并放热。
(1)为探究家用制氧机在使用时加入水和二氧化锰对过碳酸钠的制氧速率有何影响,小明设计了如下探究实验:20℃时,取一定质量的过碳酸钠和二氧化锰,并加入不同体积的水,测得相关数据如表所示。
序号
过碳酸钠质量/g
二氧化锰质量/g
加水体积/mL
收集氧气的体积/mL
所用时间/s
实验①
240
2.5
350
500
15.0
实验②
x
2.5
500
500
33.3
实验③
240
0
800
500
待测
①实验②中x应为_______。
②对比实验①②可知,适当增加水量,产氧速率变_______(填“快”或“慢”)。
③若实验③测得所用时间大于35s,_______(填“能”或“不能”)证明二氧化锰是过碳酸钠分解的催化剂。
④加湿过滤仓中的水除了有过滤杂质、加湿氧气的作用外,还可以起到的作用是_______。
⑤在使用规定量制氧剂的情况下,制氧机反应仓上夏季和冬季的水位线高度不同,请分析原因_______。
(2)在老师指导下,同学们开展了《基于特定需求设计和制作简易供氧器》的探究活动。
①仪器a的名称是_______。
②从元素组成角度看,下列物质不能用于制取氧气的是_______。
A.KClO3 B.KMnO4 C.NaCl D.H2O
③小海同学欲收集一瓶氧气用于铁丝的燃烧,应选择收集装置_______。细铁丝在氧气中燃烧时的现象是剧烈燃烧,_______。
④小英同学认为,首先了解供氧原理再确定制取装置。根据反应物的状态和_______确定发生装置,根据氧气的密度和_______等确定收集装置。
(3)利用过氧化氢分解产生氧气的原理,小玲自制了一个家庭简易制氧机如图。
①A装置中发生反应的文字表达式为_______。反应中二氧化锰的作用是_______。
②利用可以上下抽拉的线绳,可以实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离,这样设计的优点是_______。
③若想利用B装置监测产生氧气的速度,小组同学将B装置改进的措施是_______。
④验证b导管导出的气体是氧气的方法是_______。
⑤选择制作简易供氧器的反应原理时,不需要考虑的因素是_______。
A.原料是否价廉易得 B.所制气体的性质 C.反应速率是否适中
D.制得气体是否纯净 E.实验条件是否易于控制 F.是否安全、环保
11.(一)氢能发展,能减少碳排放,助力碳中和。以下是氢能的新运用,如图1所示。
(1)电解水制氢气:写出该过程的符号表达式________,反应前后,氧元素的化合价________(填“升高”、“降低”或“不变”)。反应器1所需的由该装置的________(填“a”或“b”)端生成。
(2)反应器1:一定的环境及较低温度下,可与反应生成、和。上述反应过程,涉及________种氧化物。同时,反应器1会有副产物生成。
(3)研究发现,含量越高,甲醇产率越低。反应器1中、的含量随反应温度的变化如图2所示,________℃时,甲醇产率最好。
(4)反应器2:一定条件下,CO与发生反应生成甲醇(),该反应属于________反应(填基本反应类型)。
(二)如图是氮元素的价类图,A~D均为初中化学常见物质。
(5)18世纪,法国化学家拉瓦锡对空气成分进行研究,得出A是空气的成分,其物质类别是________。
(6)1793年荷兰化学家加热硝酸铵得到B,这种气体能让人发笑,它的化学名称是________。
(7)1772年英国化学家将铜与硝酸()作用,得到一种无色气体C,C的化学式为________,该反应中氮元素的化合价________(填“升高”或“降低”)。
(8)D是一种常见的空气污染物,下列气体也能导致空气污染的是________(填字母)。
A. B.CO C. D.
12.绿水青山就是金山银山,水是宝贵的自然资源,对人类生活和工农业生产都具有重要意义。
(1)将太湖水转化为饮用水的过程示意图。
①“活性炭”作用是吸附水中______。
②生活中将硬水软化的方法是______。
(2)水是实验室最常见的试剂,实验室常利用水来实现安全防护。
①图A所示测定空气中氧气的含量,红磷与氧气反应的符号表达式______,红磷燃烧的现象为放热,产生大量______。其中集气瓶中水的作用是______(填字母序号)。
A.形成液封,以防气体从导气管末端逸出
B.加快集气瓶冷却,吸收有害物质
C.缓冲作用,防止集气瓶内压强骤然升高
②图B所示铁丝燃烧时,其中水的作用______。
③图C所示实验中,水的作用是______。
(3)电解水实验,下图图1为该反应的微观示意图,图2为装置模拟图,回答下列问题:
①请在横线上画出“反应后”的微观示意图______。
②该反应的符号表达式为______。
③下列叙述正确的是______(填字母序号)。
A.甲试管中收集到的气体是氢气 B.乙试管连接的是电源的负极
C.反应前后元素化合价发生了改变 D.反应前后分子种类改变,原子种类不变
④在实验室电解水时,要在水中加入适量的稀硫酸或者氢氧化钠,其目的是______。该实验用于验证水的组成时,得出的结论为______。
13.根据下图所示,按要求回答问题:
(1)写出图中带有标号仪器的名称:a_______,图F实验的目的是________。
(2)若用高锰酸钾制取氧气,该反应的符号表达式为_____________,实验时还应在B装置试管口放一团____________。
(3)实验室收集较干燥的氧气时,应选用装置______(填序号),用该装置收集氧气,验满的方法是____________。若实验室用排水法收集氧气,开始收集氧气的合适时机是__________。
(4)探究影响过氧化氢分解速率的因素的实验如下:
实验
序号
过氧化氢溶液浓度
过氧化氢溶液体积
温度
二氧化锰用量
收集氧气体积
反应所需时间
5
1
20
01
4
16.75
15
1
20
0.1
4
6.04
30
5
35
0
2
49.21
__
5
__
0
2
待测
对比实验a、b,得到的结论是___________。若要探究过氧化氢溶液的分解速率还受温度影响,还需补充一个实验,请将表中补充完整:过氧化氢溶液浓度____%、温度_______℃。
(5)蜡烛在充满空气的密闭集气瓶内燃烧,时熄灭,同时用氧气传感器采集瓶内氧气浓度变化的数据如图。
根据测得的氧气浓度数据,你对燃烧的新认识是_______。蜡烛熄灭后集气瓶中含量最多的气体是_________。
14.按要求回答下列各题。
(1)工业上将液态空气进行分离,该分离过程主要是利用各气体的___________不同。
(2)以空气等为原料可以合成氨气、尿素[CO(NH2)2],如图是简易生产流程的一部分。
①写出合成塔①中发生化合反应生成氨气的文字表达式:___________。
②写出合成塔②生成尿素[CO(NH2)2]的反应符号表达式:___________。
(3)雷雨过后,空气特别清新,这是因为少量氧气在一定条件下能转化成臭氧(O3),反应的化学方程式为:,则①该变化属于物理变化;②该变化属于化学变化;③O2与O3化学性质相同;④O2与O3是同一种元素组成的不同纯净物;⑤O3是氧原子和氧气分子组成的混合物。以上说法中正确的是___________(填序号)。
(4)一种新型复合光催化剂(C3N4/CQDs),能用太阳光分解水,原理如图所示。
①写出反应I的符号表达式:___________。
②反应I属于基本反应类型中的___________。
(5)CO2是最主要的温室气体,也是巨大的碳资源,CO2的低能耗捕集、转化和利用正受到世界各国的广泛关注。以CO2为原料,在催化剂作用下的太阳能工艺如下图所示。请写出该工艺总反应的符号表达式:___________。
(6)“百炼成钢”是指将反复烧红的生铁(含碳量2%-4.3%)在空气中不断捶打,转化为钢(含碳量0.03%-2%),这其中涉及的化学原理是(用文字表达式表示)___________。
15.化学和生活息息相关。在抗击新冠疫情的斗争中,医护人员常用84消毒液、次氯酸和医用酒精做消毒剂。
(1)84消毒液于1984年由北京第一传染病医院研制成功,故称之为“84消毒液”。84消毒液为无色或淡黄色液体,具有刺激性气味;具有强氧化性,见光或受热就迅速分解。84消毒液常用于地面、下水道、厕所等处的消毒。
以上描述中,属于84消毒液化学性质的是___________(写出一条即可),84消毒液应___________保存。
(2)次氯酸(化学式为HClO)常用于门把手、快递包装盒、外套、鞋子等的消毒。次氯酸中氯元素的化合价为___________价。
(3)消毒酒精常用于个人护理和家庭清洁。酒精学名叫乙醇,化学式为C2H6O,在空气中燃烧生成二氧化碳和水。写出乙醇燃烧的化学符号表达式(或化学方程式)___________;假酒中常含有甲醇(CH4O),甲醇对人体有剧毒。从微观角度分析,甲醇与乙醇组成元素相同,但化学性质不同的原因是___________。
16.水是人类赖以生存的自然资源。
(1)海水淡化可缓解淡水资源匮乏的问题。题-1图是一种太阳能海水淡化装置的示意图,其原理与_________(填实验操作名称)相同;水变成水蒸气的过程中,发生变化的是_________(填序号)。
a.分子的质量 b.分子间隔 c.分子的化学性质
(2)电解水实验揭示了水的组成。如题-2图实验中得到氢气的试管是_________(填“a”或“b”),实验时,常在水中加入少量NaOH溶液,其目的是_________。
题-3图是某兴趣小组参观自来水厂后,绘制的自来水厂净水过程示意图。
(3)在净水过程中加入混凝剂明矾,目的是_________。
(4)吸附池中利用_________(填物质名称)除去水体中的色素和异味。
(5)在参观水厂时,发现氯水(通了氯气的水)能使红色布条褪色,于是,他们对该现象进行探究。
【提出问题】氯水中使红色布条褪色的物质是什么?
【查阅资料】
i.氯气是一种呈黄绿色、有刺激性气味的有毒气体,可溶于水,溶于水中的部分氯气会与水反应生成盐酸和次氯酸,化学方程式为:,其余部分则以分子的形式存在于水中;水和盐酸均不能使红色布条褪色:自来水厂常用氯气杀菌消毒。
ii.NaOH溶液可吸收。
【提出假设】猜想1:只有;猜想2:_________;猜想3:和HClO均有。
【实验探究】兴趣小组设计了题-4图的实验装置:
操作
现象
结论
向装置中逐渐通入干燥的
A瓶中的布条_________,B瓶中的布条_________
猜想1和猜想3不成立。
猜想2成立。
[思考]装置C的作用是_________。
17.为满足生产生活对氧气的需求,市场上出现了多种类型制氧机。
(1)“分子筛”技术制氧。如图为某种分子筛家用制氧机工作原理的微观示意图,该变化属于______变化。
(2)化学药剂制氧。使用过程如下:
步骤:Ⅰ、在如图所示的内简筒左右两边分别加入清水至相应水位线。
Ⅱ、在右侧反应仓内先加入A剂,再加入B剂。其中A剂为制氧剂过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2),过碳酸钠溶于水生成碳酸钠和过氧化氢。B剂为二氧化锰。
Ⅲ、盖好上盖,插好导管和鼻塞,稍等片刻,开始吸氧。
①B剂二氧化锰的作用是______。
②步骤Ⅱ中,如何证明装置内空气被大量排尽?______。
③加湿过滤仓的作用有______。
A.降低气体温度
B.使氧气具有一定的湿度,适合人们呼吸。
C.可以通过气泡观察氧气生成的速率
D.两侧水的作用相同。
④根据图1,两分多钟后,相同时间内______(填“过碳酸钠”或“5%过氧化氢”)产生氧气的量较多。
(3)若实验室用上述药剂制取氧气,图2仪器中不必选用的是______(填字母), 制氧剂的左仓类似图3,______口(填“a”或“b”)连接吸氧者的氧气管。
(4)若一袋过碳酸钠药 剂能产生氧气的质量为6.4g,则该药剂中含有过氧化氢的质量为多少?(写出计算过程)
18.请沿用科学家认识事物的方式认识“空气”。
从分类角度:
(1)空气属于___________(填“混合物”或“纯净物”)。
从微观角度:用“”表示氮原子,“”表示氧原子。
(2)用“”可表示的微粒是___________(填微粒名称)。
(3)同温同压下,气体的体积比等于分子数之比。若空气中其它成分忽略不计,则空气中氮气和氧气的分子数之比约为___________。
从变化角度:
(4)已知:常压下,氮气沸点﹣196℃,氧气沸点﹣183℃。将燃着的木条置于盛满液态空气的烧杯口,观察到的现象是___________。将该烧杯放置一段时间后,液态物质剩余约体积,其主要成分是___________。
从应用角度:利用空气制取氮肥的流程如图所示。
(5)变化Ⅰ发生的变化为___________(选填“物理”或“化学”)变化。
(6)如图是氢气与氮气反应生成氨气(NH3)的微观示意图,则下列说法正确的是___________(填序号)。
A.该反应的生成物是混合物 B.该反应中分子可分原子不可分
C.该反应前后分子、原子种类都不变 D.该反应属于化合反应
从环保角度:
(7)下列保护空气措施合理的是___________(填序号)。
A.工厂通过加高烟囱直接排放废气
B.推广使用太阳能等清洁能源
C.提倡步行、骑自行车等“低碳”出行方式
19.如表是化肥碳酸氢铵(NH4HCO3)标签的部分内容。
碳酸氢铵
化学式:NH4HCO3
净重:50kg
含氮量:16.0%
保存注意事项:防潮,阴凉处
施用注意事项:避免雨天,高温天气施用,不要与碱性物质混用
(1)纯净的NH4HCO3由___种元素组成,其中N元素的质量分数约为___;则上述碳酸氢铵化肥属于___(填“纯净物”或“混合物”)。
(2)根据碳酸氢铵的保存和施用注意事项推测,其物理性质是___,化学性质是___。(各填一条即可)
20.根据图示,请你回答下列问题:
A、B、C、D、E、F、G、H都是第一、二单元里见过的物质,它们之间有如图的转化关系。已知A为暗紫色固体,E、F常温下为液体,B为能支持燃烧的无色气体。请回答下列问题:
(1)写出下列物质的名称或符号:E________,F________。
(2)写出下列反应的文字或符号表达式:②________,该反应集气瓶底都需要放水,目的________。写出该气体与铁反应的文字或符号表达式__________。
(3)工业上常利用分离液态空气法制取氧气,流程如下,请回答相关问题:
利用该方法的原理是利用了液氧和液氮的沸点不同,属于__________变化。
(4)通过以上实验,说明氧气是一种化学性质__________(填“比较活泼”或“不活泼”)的气体,能与许多物质发生化学反应。
(5)物质与氧气的反应属于氧化反应,下列变化不属于缓慢氧化的是__________。
A.食物变质 B.动植物呼吸 C.钢铁生锈 D.镁条在空气中燃烧
21.在宏观口微观口符号之间建立联系,是化学学科独特的研究方法。
(1)图1和图2分别代表碳的两种单质。图1代表的物质是___________(写物质名称)。两种物质的物理性质存在着明显差异,原因是___________。
(2)图中A、B、C、D是四种粒子的结构示意图,其中B是硫原子的结构示意图。
①写出C粒子的化学符号___________。
②在B、C、D中,与A粒子的化学性质相似的是___________(填字母)。
(3)如图是某反应的微观示意图,请根据图示回答问题。
①甲框中的物质属于___________(填字母)。
a、化合物b、氧化物c、纯净物d、混合物
②该反应中,反应物的质量比为___________。
③从微观角度,解释质量守恒的原因:___________。
22.空气是一种宝贵的自然资源。请回答下列问题。
(1)空气中能支持燃烧的气体是___________;稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,这是利用稀有气体的___________(填“化学性质”或“物理性质”);氦气可以作为气球的填充气,是因为___________。
(2)科学家研制的人造空气可供航天员呼吸。人造空气中氮气的体积分数约为70%,比地球上空气中氮气的体积分数___________(填“大”或“小”)。
(3)如图1为工业制取氧气的部分流程示意图,请根据图示回答相关问题:
①液态空气在空气分馏塔中蒸发可分离出氧气和氮气,原理是利用氮气和氧气的___________(填“密度”或“沸点”)不同而将氮气和氧气分离。
②已知氧气的沸点是-183℃,氮气的沸点是-196℃。当打开一个装有液态空气的容器盖,并将一根燃着的木条置于容器口上方,观察到的现象是___________。
(4)冰箱中常用“气调保鲜”来达到对食物保鲜的效果。如图2所示是工业上用膜分离技术实现“气调保鲜”的流程。在空气分离后,进入冰箱保鲜室内的气体是___________(填“富氧空气”或“富氮空气”),原因是___________。
(5)用图3所示实验装置测定空气中氧气含量,图4是实验过程中集气瓶内气体压强变化曲线。下列说法错误的是___________。
A.图4中BC段气压变化的原因是烧杯中水进入广口瓶
B.图4中CD段气压变化的原因是温度降低至室温、瓶中氧气被消耗
C.图4中DE段气压变化的原因是红磷燃烧放热,瓶塞被冲开。
D.实验前广口瓶内空气体积为V,烧杯中水的体积为V1;实验后烧杯中剩余水的体积为V2,计算空气中氧气体积分数的表达式为: ×100%
23.红磷与白磷是磷的两种不同单质,在初中实验中有着广泛的应用。请根据要求回答下列问题:
I、磷的燃烧:(如图1所示)
(1)写出红磷在空气中燃烧的文字或符号表达式:________。
(2)集气瓶内水的作用为_______。
Ⅱ、白磷燃烧测定空气中氧气的含量:
选用50mL的试管作反应容器和量程体积足够大且润滑效果很好的针筒注射器,将足量的白磷放入试管后,用橡皮塞塞紧试管并夹紧弹簧夹。用酒精灯加热白磷,燃烧结束后等到试管冷却后松开弹簧夹,观察现象。
(3)正式开始实验前,该兴趣小组同学打开弹簧夹,将注射器活塞从20mL刻度处推至17ml处,然后松开活塞观察到活塞返回至20mL刻度处。该操作的主要目的是________。
(4)若先夹紧弹簧夹,用酒精灯加热白磷,燃烧结束等到试管冷却后再松开弹簧夹。中间连接管的内空气体积忽略不计,若实验成功,可观察到活塞前缘最终停留在______mL刻度处。
Ⅲ、有关五氧化二磷(P2O5)的计算:
(5)在P2O5中,磷元素与氧元素的质量比为______(填最简整数比)。
(6)计算71kg五氧化二磷(P2O5)中磷元素的质量(写出计算过程)。
24.水是生命之源。某小组同学对生活中水展开项目式学习探究。
【任务一】了解水资源
(1)地球上的总水量虽然很大,但淡水很少。如图1所示,其中陆地淡水约占全球水储量___________。
【任务二】水的净化
(2)如图2的反渗透系统是净水系统的核心部分,主要采用膜过滤工艺。水分子能通过反渗膜,其他一些如钙、镁离子等随废水一起排掉。
①反渗透过程属于___________(填“物理变化”或“化学变化”)。
②实验室进行过滤操作时常用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和___________。该操作中玻璃棒的作用是___________。
【任务三】探究水的组成
(3)为证明水不是由“水元素”组成的,1785年拉瓦锡在高温的条件下,用水蒸气与红热的铁制枪管反应,将水转化为氢气,同时生成四氧化三铁,证明了水是由两种元素组成的,模拟实验装置如图3所示。
①该反应的文字或符号表达式为___________。
②试管尾部放一团湿棉花的目的是___________。
③实验过程中,吹出的肥皂泡不断往上升,说明___________。
(4)水在高温下分解生成氢气和氧气,高温下水分解体系中微观粒子含量与温度的关系如图4所示。
①保持水化学性质的最小粒子是___________(填符号)。
②当温度低于2000℃时,体系内微观粒子含量没有改变的原因是___________。
③据图分析,微观粒子A是___________(填名称)。
(5)水在通电的条件下也发生分解,电解水的文字或符号表达式为___________。
学习完电解水实验后,同学们设计了如图5所示创新实验。
(6)由图5可知,导线a端连接的是电源___________极(填“正”或“负”)。
(7)要确定正负极产生气体的质量比,还需要的数据有___________(填字母)。
A.水分子的质量 B.氢气、氧气的密度 C.氢原子、氧原子的质量
电解纯水速率较慢,为探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率的影响,小组同学进行多次实验,测得产生20 mL氢气所需时间如图6所示:
(8)通过图像分析电解溶质质量分数为5%的NaOH溶液时,改变电压对电解水速率的影响是___________。上述实验中,电解水速率最快的条件是___________。
25.某小组开展了“探究催化剂的奥秘”项目式学习。
活动一:认识催化剂
(1)我国石油化工专家闵恩泽院士,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。催化剂能改变反应速率,___________(填“能”或“不能”)增加生成物的质量。在化学反应前后,催化剂的质量和___________都不变。
活动二:探究催化剂
【查阅资料】植物汁液可作过氧化氢制取氧气的催化剂。
兴趣小组为比较菠菜汁液,花生汁液对过氧化氢溶液的催化效果,用图1装置进行实验,在相同条件下,把过氧化氢溶液与不同汁液混合,比较产生10 mL氧气所需的时间,实验结果如表。
实验编号
过氧化氢溶液体积(mL)
汁液
汁液的体积(mL)
10 mL产氧量所需的时间(s)
I
X
水
1.0
200
II
2.0
菠菜汁液
1.0
55
III
2.0
花生汁液
1.0
25
(2)实验I的作用是___________,实验中X的值为___________。
(3)分析表格中的实验数据,得到的结论是___________(填“菠菜汁液”或“花生汁液”)作为催化剂的效果比较好。
活动三:自制简易鱼泵
兴趣小组自制两款简易鱼泵为鱼缸供氧,装置如图2、图3。
(4)选用图3鱼泵为鱼缸持续供氧,使用过氧化氢溶液和植物汁液,植物汁液应放置于塑料瓶___________(填“1”或“2”)。
(5)基于家用鱼缸供氧需求,对比二氧化锰,采用植物汁液作过氧化氢分解反应的催化剂的优点是___________。
(6)市场上销售的家用化学试剂制氧机的主要原料除了过氧化氢溶液还有过碳酸钠固体。在相同条件下,将240 g过碳酸钠分别与不同体积的水混合后产生氧气的流量,测定结果如图4所示,分析图像后回答:若用240 g过碳酸钠作供氧剂,将240 g过碳酸钠与___________(填“350”或“500”或“800”)mL的水混合,更适合用于鱼缸持续供氧。
26.空气是重要的自然资源。
(一)如表是某日我国部分地区的空气质量日报内容:
序号
城市
污染指数
首要污染物
空气质量级别
①
北京
103
可吸入颗粒物
Ⅲ
②
呼和浩特
500
可吸入颗粒物
V
③
大庆
72
可吸入颗粒物
Ⅱ
④
深圳
36
无
I
(1)当日空气质量状况最好的城市是___________(填序号),空气污染指数与空气质量级别之间的关系是___________。
(2)人类需要洁净的空气的。目前我国城市空气质量日报中的污染物不包括___________。
A.可吸入颗粒物 B.一氧化碳 C.二氧化氮 D.氧气
(3)为改善空气质量,北京开展了“为首都多一个蓝天,我们每月少开一天车”的主题活动,下列说法正确的是___________。
A.尾气不会对空气造成污染
B.每月少开一天车不会减少汽车尾气的排放
C.汽车尾气中含有的CO2是污染物
D.“为首都多一个蓝天”是每个市民的职责
(二)工业利用空气制取氧气的流程图如图:
(4)空气分离得到氮气和氧气的过程,是利用了他们的沸点不同,发生的是___________变化(选填“物理”或“化学”)。
(5)储存在蓝色钢瓶中的“工业液氧”是___________。(填“纯净物”或“混合物”)
27.I.如图为A、B、C、D、E五种粒子的结构示意图,请按要求填空:
(1)x的值是__________。
(2)A、B、C、D、E五种粒子属于同种元素的有__________。
Ⅱ.学习化学就必然要走进化学实验室进行实验,实验是我们学习化学、进行科学探究的重要途径。
如图是实验室制取气体的常用装置。
(3)仪器①的名称是__________。
(4)实验室用A装置制取氧气的符号表达式是____________________。
(5)用A装置给固体加热时,为什么试管口要略向下倾斜____________________。
(6)氨气()密度比空气小,极易溶于水,实验室常用加热固体氯化铵和固体熟石灰混合物来制取氨气,若用排空气法收集氨气,请将如图内的导管补画完整。
(7)用B装置制取氧气时长颈漏斗下端需伸入液面以下的原因____________________。
Ⅲ.碳酸钙是一种常见的化学物质,请回答下列问题。
(8)计算的相对分子质量。
(9)计算中钙元素和氧元素的质量比。
28.氧气的工业制法:工业上制取氧气,常用的有深冷法、变压吸附法等。
I.深冷法的原理是先将空气液化,再利用氮气和氧气沸点的差异进行分离。
(1)由步骤“蒸发”可以猜测氮气的沸点比氧气的沸点______(选填“高”或“低”)。嫦娥五号取回的月壤就保存在氮气中,这说明氮气化学性质______(选填“活泼”或“不活泼”)。
(2)空气的净化装置除了除去空气中的一些污染物外还除去了空气组成中的______(填序号)。
①氮气 ②氧气 ③稀有气体 ④二氧化碳 ⑤水蒸气
II.变压吸附法的原理是利用分子筛吸附氮气和氧气能力的差异将二者分离。在吸附塔中,通过增压与减压的交替循环,可以使分子筛重复使用,部分过程的示意图如图所示。
(3)分子筛中发生的变化属于______(填“物理”或“化学”)变化。
(4)下列说法正确的是_____(填序号)。
A.变压吸附法制取的氧气中不含有稀有气体
B.变压吸附法制取的氧气中含有水蒸气和二氧化碳
C.分子筛对氮气的吸附能力与吸附塔内气体压强有关
(5)分析表中数据,与深冷法相比,变压吸附法的优点是______(写1条)。
项目
变压吸附法
深冷法
最大产量(m3/h)
3200
20000
产品气含氧气量(%)
93~95
99.5~99.8
温度(℃)
0~40
-194~-172
生产1m3氧气耗电量(kW•h)
0.40
0.5~0.65
29.I.甲、乙、丙三种物质均含地壳中含量最多的元素。甲、乙是组成元素完全相同的化合物,丙是单质;甲为液体,在一定条件下可分解成乙和丙。它们之间有如图所示的转化关系。
(1)写出下列物质的符号:甲_______;乙_______。
(2)反应②的文字表达式(或符号表达式)为_______。
(3)从反应③可以推测丁物质具有的一种化学性质是:_______,反应③伴随产生_______色的火焰。
Ⅱ.小明收集到一瓶浑浊的河水,他要模拟自来水厂的净水过程,最终制成蒸馏水。其实验过程如下所示。请回答以下问题。
(4)河水加入明矾的作用是_______。
(5)操作①的名称是_______,该操作中用到的玻璃仪器有_______(回答一个即可)。
(6)操作②中要加入_______除去色素和异味,该反应属于_______变化。
(7)经过操作③以后,得到的液体是_______(纯净物或混合物)。
30.水是生命活动不可缺少的物质。如图是探究水的组成的实验装置,请回答:
(1)为证明水不是由“水元素”组成的,1785年,拉瓦锡用水蒸气与红热的铁反应,将水转化为氢气,同时生成四氧化三铁。模拟实验装置如图1所示。
①图1中导管口吹出的肥皂泡往上飘走,说明氢气的密度比空气的密度______。
②该反应的符号表达式为_______。
(2)图2为电解水实验的简易装置,b中收集到的气体是______(填化学式);从该实验可知水是由______组成的。反应的符号表达式为_______,该反应属于______(填基本反应类型)。
(3)如图是模拟我县自来水厂将翠江水净化并最终制成蒸馏水的过程。
①我国有关部门规定,经上述流程净化后入用户的饮用水“含铁<0.3mg/L,含铜<1.0mg/L……”,其中“铁、铜”是______(填“原子”“分子”“元素”或“单质”)。
②上述净化水的主要步骤中,操作a的名称是______;若经过操作a后,所得液体C仍然浑浊,其原因之一可能是______。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1)增大接触面积,反应更快更充分
(2) 玻璃棒 引流
(3)+6
(4)
(5)14.01
(6)5
(7)单质
(8)NO或NO2
【详解】(1)反应①将钼矿石粉碎,可以增大固体反应物与氧气的接触面积,使反应更迅速、更充分;故填写:增大接触面积,反应更快更充分。
(2)操作1为固液分离,应为过滤操作。过滤所需的玻璃仪器除烧杯、漏斗外,还需要玻璃棒,其作用是引流,防止液体外溅或冲破滤纸;故填写:玻璃棒;引流。
(3)MoO3中,氧元素通常为-2价,设钼元素化合价为x,则:x + (-2)×3 = 0,解得x= +6;故填写:+6。
(4)反应③是H2还原MoO3生成Mo和H2O,条件为高温;故填写:。
(5)由图1(氮元素在周期表中的信息)可知,氮元素的相对原子质量为14.01;故填写:14.01。
(6)原子中质子数=电子数,b=7-2=5;故填写:5。
(7)图3中A点对应氮元素的化合价为0,物质类别应为单质(N2);故填写:单质。
(8)氮的最低价价为-3,如NH3,最高价为+5,如HNO3,根据提示,处于中间价态(既不是最高也不是最低)的物质既有氧化性又有还原性,对应图3中B、C点,物质类别均为氧化物,则NO(氮为+2价)或NO2(氮为+4价)均符合条件;故填写:NO或NO2。
2.(1)酒精灯
(2)2H2O22H2O+O2↑
(3) A D/E
(4) 先下降后上升 70
【详解】(1)a对应的仪器是酒精灯,故答案为:酒精灯;
(2)装置B制取氧气是固液不加热型装置,是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为: ,故答案为:;
(3)实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷,属于固固加热型,应选A作为发生装置,因为甲烷难溶于水且密度比空气小,所以用D或者E两种发发收集,故答案为:①A②D或者E;
(4)白磷燃烧放出大量的热,会使集气瓶内压强会变大,液面下降,因为燃烧的过程中消耗了氧气,在熄灭冷却的过程中,集气瓶内的压强减小,液面上升,所以液面是先下降再上升,因为氧气约占空气总体积的五分之一,在实际容积为150mL的集气瓶里,先装进50mL的水,若实验非常成功,最终集气瓶中水的体积约为70mL,故答案为:①先下降后上升②70。
3.(1)酒精灯
(2) A
(3)b
(4)d
(5)臭氧/O3
(6)低
(7)
(8)乘坐绿色交通工具上学(合理即可)
【详解】(1)略;
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,属于固体加热反应,发生装置可选A;
略;
(3)木炭在氧气中燃烧发出白光,放出热量,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,在空气中燃烧发出红光;
(4)二氧化氮能与水反应生成酸性物质,导致酸雨的发生,属于空气污染物,氮气、氧气、二氧化碳均是空气的组成成分,均不属于空气污染物,故图中的“X”代表二氧化氮;
(5)略;
(6)空气质量报告中所列的空气质量级别越低,说明污染物含量越少,说明空气质量越好;
(7)略;
(8)为了保护空气,我们可以乘坐绿色交通工具上学,这样可以减少汽车尾气的排放,从而保护空气
4.(1)醉酒
(2)12:3:8
(3)H2O
(4)22g××100%÷(×100%)=11.5g
答:11.5g乙醇中碳元素的质量与22g二氧化碳中碳元素的质量相等。
【详解】(1)由于每100室升血液中酒精含量为93毫克≥80毫克,则属于醉酒驾车;
(2)乙醇的化学式为C2H5OH,其中碳、氢、氧的质量比为(12×2):6:16=12:3:8;
(3)化学反应前后元素的种类不变,乙醇由碳、氢、氧三种元素组成,故乙醇在人体内最终的氧化产物除CO2,还应该有含氢元素有物质,故最终的氧化产物还有H2O;
(4)见答案。
5.(1)吸附
(2)ClO2
(3) 氢原子和氧原子
(4)氢气(H2)
(5)离子
(6)①②或①③或②③或①②③
(7)在温度相同的情况下,外加电压越大,电解水的速率越快(或“在外加电压相同的情况下,温度越高,电解水的速率越快”)
【详解】(1)该过程中因缺少了净水步骤吸附,因为吸附可以除去水中异味。
(2)二氧化氯的化学式为ClO2。
(3)①电解水生成氢气和氧气,反应符号表达式为; ②化学反应中水分子分解成氢原子和氧原子,氢原子和氧原子重新组合形成氢分子和氧分子,所以反应中没有发生改变的微粒是氢原子、氧原子(或H、O)。
(4)电解水时产生的气体是氢气和氧气。正极氧气,负极氢气,b管连接的是负极,产生的气体是氢气(H2)。
(5)电解水实验加入氢氧化钠,是为了增强水的导电性,氢氧化钠溶于水形成自由移动的钠离子和氢氧根离子, 所以氢氧化钠在水中以离子的形式存在。
(6)探究外加电压对电解水速率的影响,需要控制温度相同、外加电压不同,应选择的实验组是①②或①③或②③或①②③。
(7)在温度相同的情况下,外加电压越大,电解水的速率越快(或“在外加电压相同的情况下,温度越高,电解水的速率越快”)。
6.(1) 淡蓝 水雾出现 发热或发烫
(2) 6 升高
(3)带火星的木条复燃
(4)水由氢元素和氧元素组成
(5) 相同条件下,电压越大,电解水速率越快 10%的氢氧化钠溶液、12 V电压 温度(合理即可)
【详解】(1)在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气,观察到火焰呈淡蓝色;
氢气燃烧生成水,则在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯,过一会儿,观察到烧杯内壁有水雾出现,燃烧放出热量,则烧杯外壁发烫;
(2)在电解水实验中,“正氧负氢”,生成氢气和氧气的体积比约为2:1,管a与负极相连,产生的是氢气,管b与正极相连,产生的是氧气,故电解后,b管中产生3 mL气体,则a管中产生的气体约为6mL;
a、b管中反应生成了气体,装置内压强增大,则装置长颈漏斗内的液面升高;
(3)b管中产生的气体是氧气,氧气具有助燃性,则切断电源后,用带火星的木条放在b玻璃管尖嘴口检验产生的气体,观察到的现象是:带火星的木条复燃;
(4)氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水,电解水生成氢气和氧气,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,可得水由氢元素和氧元素组成;
(5)①由图可知,电解浓度为5%的氢氧化钠溶液时,改变电压对电解水速率的影响是:相同条件下,电压越大,产生20mL氢气所需时间越短,说明相同条件下,电压越大,电解水速率越快;
②上述实验中,电压为12V,氢氧化钠溶液浓度为10%时,产生20mL氢气所需时间最短,此时电解水速率最快;
③除了上述因素外,温度也可能会影响电解水的速率。
7.(1) 吸附 Mg2+ 肥皂水
(2) 3
(3) 物理变化 能耗大、成本高 水分子 碳原子排列方式不同
【详解】(1)①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。
②硬水是含有较多可溶性钙、镁离子的水,故RO反渗透膜,能截留水中细菌,病毒以及Ca2+或Mg2+等多种金属离子,而降低水的硬度;通常用肥皂水来区分硬水和软水,肥皂水在硬水中产生的泡沫少浮渣多,在软水中产生的泡沫多浮渣少。
(2)①在电解水实验中,正极产生的是氧气,负极产生的是氢气,生成氢气和氧气的体积比约为2:1,注射器a与正极相连,产生的是氧气,注射器b与负极相连,产生的是氢气,故反应一段时间后,若注射器b活塞移动至6mL刻度处,则理论上注射器a活塞应移动至3mL刻度处。
②水在通电的条件下反应生成氢气和氧气,该反应的符号表达式为H2OH2+O2。
(3)①由题中信息“热分离法利用蒸发和冷凝分离水”,该过程没有新物质生成,属于物理变化。由题中信息可知,此方法的缺点是能耗大,成本高,所以限制了热分离法大规模应用。
②由图3可知水分子可以穿过石墨烯海水淡化膜而其他离子不能穿过,故填:水分子。
③石墨烯、金刚石和C60均属于碳单质,其物理性质差异较大的原因是碳原子的排列方式不同。
8.(1) 分解反应
(2)
(3)不变浑浊
(4) 二氧化氮 吸收生成的二氧化硫,防止污染空气
(5)铁生锈,会造成铁制品的损耗(合理即可)
【详解】(1)氧化汞在加热条件下分解生成汞和氧气,化学方程式为,从微观角度看,每2个氧化汞分子分解生成2个汞原子和1个氧分子,所以反应后还应补充1个氧分子(由两个氧原子构成),即;该反应是由一种物质氧化汞生成两种物质,符合“一变多”的特征,属于分解反应;
(2)因为B为可供给呼吸的气体,所以B是氧气,反应①、②是拉瓦锡研究空气成分涉及的反应,则反应②是汞和氧气在加热条件下生成氧化汞,符号表达式为;
(3)植物光合作用消耗二氧化碳,甲装置中有植物进行光合作用,会使装置内二氧化碳减少,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,二氧化碳减少后,澄清石灰水不变浑浊;
(4)由上述分析可知,B是氧气,B与D反应,有刺激性气味气体产生并且该气体是一种空气污染物,即产生二氧化硫,则可推断D为硫,硫和氧气在点燃条件下反应生成二氧化硫;另外一种气体空气污染物可以是二氧化氮;符号表达式为;实验室做硫在氧气中燃烧实验时,集气瓶底放水的作用是吸收生成的二氧化硫,防止污染空气;
(5)氧气在生活中也会带来不利,例如铁生锈,铁与氧气、水共同作用会生锈,造成铁制品的损耗。
9.(1)NH3的燃烧需要高浓度氧气,先通氧气可以保证氨气被点燃
(2) 氮气 900
(3)
(4) ①④ +1
(5)38.4
【详解】(1)实验组需先通入氧气,后通入氨气,是因为NH3的燃烧需要高浓度氧气,先通氧气可以保证氨气被点燃;
(2)由图曲线可以看出,在300℃时氮气比NO产量高,以氮气为主;若利用后续处理装置模拟硝酸的工业制法,生成物中应以NO为主,因此最好将电热丝的温度控制在900℃左右;
(3)在细菌作用下,岩石中的硫化铜(CuS )与空气中的氧气反应生成硫酸铜,反应的符号表达式为;
(4)CuS到CuSO4硫元素的化合价从-2到+6;CuSO4和氢氧化钠反应生成氢氧化铜中元素的化合价都没发生改变;氢氧化铜到Cu2O铜元素的化合价从+2到+1;所以在图4流程中,主要反应属于氧化还原反应的步骤是①④;Cu2O中氧元素为-2价,根据化合物中正负化合价代数和为0可知铜元素化合价为+1价;
(5)Cu2O中铜元素质量为。
10.(1) 240 慢 不能 观察氧气产生的速率(或给气体降温等) 夏季温度高,反应速率快,需要加更多的水以降低反应物浓度,使反应平缓;冬季温度低,反应速率慢,需要加较少水以增大反应物浓度,加快反应速率
(2) 水槽 C E 火星四射、生成黑色固体,放出大量的热 反应条件 溶解性
(3) 过氧化氢水+氧气 催化作用 可以控制反应的发生和停止 将a导管加长并伸入水面以下 在b导管出口处放一根带火星的木条,若木条复燃,证明是氧气 B
【详解】(1)①根据控制变量法,实验①和实验②中只有加水体积不同,其他条件应相同,所以实验②中x应为240。
②对比实验①②,实验①加水体积为350mL,所用时间为15.0s;实验②加水体积为500mL,所用时间为33.3s。因为产生等量氧气,所用时间越长,产氧速率越慢,所以适当增加水量,产氧速率变慢。
③若实验③测得所用时间大于35s,只能说明二氧化锰能改变过碳酸钠分解的速率,但要证明二氧化锰是过碳酸钠分解的催化剂,还需要验证二氧化锰在反应前后的质量和化学性质不变,所以若实验③测得所用时间大于35s,不能证明二氧化锰是过碳酸钠分解的催化剂。
④加湿过滤仓中的水除了有过滤杂质、加湿氧气的作用外,还可以通过观察产生气泡的速率,从而判断产生氧气的速率;由于反应过程中放热,因此产生的氧气温度较高,水可以起到降温的作用。
⑤在使用规定量制氧剂的情况下,制氧机反应仓上夏季和冬季的水位线高度不同,是因为夏季和冬季温度不同,夏季温度高,反应速率快,需要加更多的水以降低反应物浓度,使反应平缓;冬季温度低,反应速率慢,需要加较少水以增大反应物浓度,加快反应速率。
(2)①仪器a的名称是水槽。
②氧气由氧元素组成,而化学反应前后元素种类不变,NaCl中不含氧元素,所以不能用于制取氧气;KClO3、KMnO4和H2O中含有氧元素,在一定条件下可发生化学反应产生氧气。所以不能用于制取氧气的是NaCl,故选C。
③铁丝在氧气中燃烧实验,为防止高温熔融物溅落炸裂集气瓶底部,需在集气瓶底部留少量水,排水法收集氧气可在集气瓶底部预留水,另外,铁丝需要在纯净的氧气中才能燃烧,排水法收集的氧气比较纯净,所以应选择收集装置E。细铁丝在氧气中燃烧时的现象是剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出大量的热;
④根据反应物的状态和反应条件确定发生装置,例如固固加热型装置、固液不加热型装置等;根据氧气的密度和溶解性等确定收集装置。
(3)①在A装置中,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,该反应的文字表达式为:过氧化氢水+氧气。在该反应中,二氧化锰起到催化作用,能加快过氧化氢的分解速率。
②利用可上下抽拉的线绳实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离,当需要反应时,将线绳下拉使二氧化锰与过氧化氢溶液接触,反应发生;当不需要反应时,将线绳上拉使二氧化锰与过氧化氢溶液分离,反应停止,这样设计的优点是可以控制反应的发生与停止。
③a导管与气体发生装置相连,要监测产生氧气的速度,需将将a导管加长并伸入水面以下,通过观察B装置中导管口产生气泡的快慢判断产生氧气的速度。
④因为氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,所以验证b导管导出的气体是氧气的方法是将带火星的木条放在b导管口,若木条复燃,则证明是氧气。
⑤A、原料是否价廉易得是选择制作简易供氧器反应原理时需要考虑的因素,因为要考虑成本,故该选项不符合题意;
B、所制气体的性质与反应原理并无直接关联,不需要考虑,故该选项符合题意;
C、反应速率是否适中很重要,适中的反应速率便于操作和收集气体等,故该选项不符合题意;
D、在家庭简易制氧机中,制得气体是否纯净,影响氧气的质量,需要考虑,故该选项不符合题意;
E、实验条件是否易于控制关系到制氧过程能否顺利进行,故该选项不符合题意;
F、是否安全、环保是必须考虑的,要保障使用过程的安全和对环境友好,故该选项不符合题意。
故选B。
11.(1) 升高 a
(2)3(三)
(3)750
(4)化合
(5)单质
(6)一氧化二氮
(7) NO 降低
(8)BC
【详解】(1)电解水,生成氢气和氧气,据此可以写出符号表达式:;反应前水中的氧元素为-2价,反应后氧气中的氧元素化合价为0价,故氧元素的化合价升高;电解水时,负极产生氢气,正极产生氧气,故氢气由装置中的a端生成。
(2)氧化物是含有2种元素,其中一种是氧元素的化合物,中有3种元素,不是氧化物,中只有1种元素,属于单质,、和中各有2种元素,且都含有氧元素,故它们都是氧化物,则此反应一共涉及3种氧化物。
(3)含量越高,甲醇产率越低。由图可知,750℃时,二氧化碳的含量最低,故此时甲醇的产率最好。
(4)一定条件下,与发生反应生成甲醇(),反应物有2种,生成物只有一种,符合“多变一”的特点,故该反应属于化合反应。
(5)结合价类图可知,A的化合价为0,故可知其物质类别是单质。
(6)加热硝酸铵得到B,这种气体能让人发笑,由图可知,B中氮元素的化合价为+1价,且属于氧化物,由此可知B是,名称为一氧化二氮。
(7)将铜与硝酸()作用,得到一种无色气体C,由图可知,C中氮元素化合价为+2价,且属于氧化物,由此可知C是;该反应中,硝酸中氮元素的化合价为+5价,一氧化氮中氮元素化合价为+2价,故氮元素的化合价降低。
(8)A、二氧化碳无毒,不是空气污染物,该选项不符合题意;
B、一氧化碳有毒,属于空气污染物,该选项符合题意;
C、二氧化硫有毒,会导致酸雨,属于空气污染物,该选项符合题意;
D、氮气是空气的主要成分,不是空气污染物,该选项不符合题意;
故选BC。
12.(1) 色素和异味(部分可溶性杂质) 煮沸
(2) 白烟 ABC 防止高温融化物溅落,使集气瓶炸裂 吸收二氧化硫,减少空气污染
(3) ACD 增强水的导电性 水是由氢、氧元素组成
【详解】(1)①活性炭具有吸附性,能吸附水中的颜色和异味。
②生活中可通过煮沸的方法将硬水软化。
(2)①红磷与氧气反应生成五氧化二磷,反应的符号表达式为;红磷燃烧,产生大量白烟,放热,其中集气瓶中水的作用为:形成液封,以防气体从导气管末端逸出、或加快集气瓶冷却,吸收有害物质、或缓冲作用,防止集气瓶内压强骤然升高,故选ABC。
②铁丝燃烧时,水的作用是防止高温融化物溅落,使集气瓶炸裂。
③图C为硫燃烧实验,水的作用是吸收二氧化硫,减少空气污染。
(3)①水电解生成氢气和氧气,则反应后的微观示意图为 。
②水电解生成氢气和氧气,符号表达式为。
③A、电解水时产生的氢气和氧气的体积比为2:1,甲试管中收集的气体为乙试管收集的气体的体积比约为2:1,则甲试管中收集到的气体是氢气,叙述正确;
B、电解水时,正极产生的是氧气,负极产生的是氢气,乙试管中收集的气体为氧气,则连接的是电源的正极,而不是负极,叙述不正确;
C、反应前水中氢元素化合价为+1价,氧元素化合价为-2价,而生成物中,氢元素和氧元素的化合价均为0价,则反应前后元素化合价发生了改变,叙述正确;
D、反应前后,分子种类改变,原子种类不变,叙述正确。
故选ACD。
④电解水时,在水中加入适量的稀硫酸或者氢氧化钠的目的是增强水的导电性;电解水生成氢气和氧气,氢气是由氢元素组成,氧气是由氧元素组成,反应前后元素种类不变,则可知水是由氢、氧元素组成,
13.(1) 集气瓶 检查装置的气密性
(2) KMnO4KMnO4+MnO2+O2 棉花
(3) D 将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,则证明已经收集满了 有连续均匀气泡冒出
(4) 其它条件相同时,过氧化氢浓度越大,过氧化氢的分解速率越快 30 20
(5) 当氧气浓度较低时,可燃物与氧气接触也不能燃烧 氮气
【详解】(1)仪器a为集气瓶;
F装置是检查装置的气密性;
(2)高锰酸钾加热分解产生锰酸钾和氧气和二氧化锰,符号表达式为:;
为防止粉末状物质进入导管,需要在试管口放一团棉花;
(3)氧气的密度比空气略大,用向上排空气法收集,且收集的气体较干燥,故选D;
氧气具有助燃性,将带火星的木条放在试管口,若小木条复燃,则氧气已满;
若实验室用排水法收集氧气,刚刚冒出的气泡为空气,故开始收集氧气的合适时机是有连续且均匀的气泡冒出时;
(4)对比实验a、b,除了过氧化氢溶液的浓度不同,其它因素均相同,且过氧化氢溶液的浓度越高,且收集等体积氧气所需时间越短,故对比实验a、b可知,过氧化氢分解速率与反应物的浓度有关,且过氧化氢浓度越大,过氧化氢的速率越快;
若要探究过氧化氢溶液的分解速率还受温度影响,除了温度不同以外,保证其它因素均相同,故还需补充一个实验 d ,若与c实验对比,则d中过氧化氢溶液的浓度为30%,过氧化氢溶液的体积为5mL,温度为20℃,二氧化锰用量为0,收集氧气体积为2mL;
(5)据图像可知,当氧气浓度变为15.82%时,氧气浓度不再改变,即蜡烛不再燃烧,当氧气浓度较低时,可燃物与氧气接触也不能燃烧;
空气中含量最高的气体是氮气,氮气不与蜡烛反应,故蜡烛熄灭后集气瓶中含量最多的气体是氮气。
14.(1)沸点
(2)
(3)②④/④②
(4) H2OH2↑+H2O2 分解反应
(5)CO2C+O2
(6)碳+氧气二氧化碳
【详解】(1)工业上制氧气采用的是分离液态空气法:在低温条件下加压,使空气转变为液态空气,然后蒸发;由于液态氮的沸点比液态氧的沸点低,因此氮气首先从液态空气中蒸发出来,剩下的主要是液态氧;
(2)氢气和氮气在一定条件下反应生成氨气,文字表达式为;二氧化碳和氨气在一定条件下反应生成尿素和水,反应符号表达式为;
(3)少量氧气在一定条件下能转化成臭氧(O3),该过程中有新物质生成,属于化学变化;氧气和臭氧由不同分子构成,氧气由氧气分子构成,臭氧由臭氧分子构成,其分别是不同的纯净物,故其化学性质不同;故正确的有②④;
(4)反应I即水在阳光和C3N4作用下分解生成氢气和过氧化氢,符号表达式为H2OH2↑+H2O2;分解反应是指由一种物质反应生成两种或两种以上新物质的反应,该反应属于分解反应;
(5)该反应是二氧化碳在阳光和催化剂作用下分解为碳单质和氧气,铁的氧化物在反应循环中作为催化剂,反应的符号表达式为CO2C+O2;
(6)生铁中的碳在加热时与空气中氧气反应生成二氧化碳,文字表达式为碳+氧气二氧化碳。
15.(1) 强氧化性(见光或受热就迅速分解,合理即可) 避光阴凉处
(2)+1
(3) (或) 分子结构不同(或分子种类不同)
【详解】(1)化学性质是指在化学变化中才能表现出来的性质。84消毒液的氧化性属于化学性质,因为氧化性在氧化反应中才能表现出来。84消毒液受热迅速分解的性质也属于化学性质,该性质需要在物质分解过程中才能表现出来。故填:强氧化性(见光或受热就迅速分解,合理即可)。84消毒液见光或受热会迅速分解,所以应该在避光阴凉处保存。
(2)化合物中正负化合价为零,若次氯酸(化学式为HClO)氯元素的化合价为m,则(+1)+m+(-2)=0,m=+1,故次氯酸中氯元素的化合价为+1价。
(3)乙醇与氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳和水,反应的符号表达式为:,化学方程式为:。分子是保持物质化学性质的最小微粒,甲醇和乙醇的化学性质不同是由于构成两种物质的分子种类不同。
16.(1) 蒸馏 b
(2) b 增强溶液的导电性
(3)吸附水中悬浮杂质,加速沉降
(4)活性炭
(5) 只有HClO 不褪色 红色褪色 吸收有毒的氯气,防止污染大气
【详解】(1)题-1图是海水淡化装置的示意图,通过水的蒸发实现淡化,其原理与蒸馏,水变成水蒸气的过程中,没有新物质生成,分子本身不变,发生变化的是分子的间隔,故选b。
(2)电解水,正极产生氧气,负极产生氢气,正极和负极的体积比为1:2,因此实验中得到氢气的试管是b,水是电的弱导体,实验时,常在水中加入少量NaOH溶液,其目的是增强溶液的导电性。
(3)明矾在水中会形成胶状物,吸附水中悬浮的杂质,使其沉降下来,所以目的是吸附水中悬浮杂质,加速沉降。
(4)活性炭具有疏松多孔的结构,能吸附色素和异味。
(5)【提出假设】根据猜想1和猜想3,可知猜想2为只有HClO;
由于猜想2成立,说明使红色布条褪色的物质是HClO,向装置中逐渐通入干燥的Cl2,A瓶中的布条不褪色,B瓶中的布条红色褪色,
氯气有毒,NaOH溶液可吸收。故装置C的作用是吸收有毒的氯气,防止污染大气。
17.(1)物理
(2) 催化 在导管口放一根带火星的木条,若木条复燃则空气被大量排尽 ABC 过碳酸钠
(3) B b
(4)设过氧化氢的质量为x
x=13.6g
答:该药剂中含有过氧化氢的质量为13.6g。
【详解】(1)“分子筛”技术制氧过程中没有新物质生成,属于物理变化;
(2)①B剂二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂,在制氧过程中起催化作用;
②氧气具有阻燃性,步骤Ⅱ中,在导管口放一根带火星的木条,若木条复燃,说明氧气已经集满,则空气被大量排尽;
③加湿过滤仓可以降低气体温度,使氧气具有一定的湿度,适合人们呼吸且可以通过气泡观察氧气生成的速率,故选:ABC;
④根据图1分析可知,两分多钟后,相同时间内过碳酸钠产生氧气的量较多;
(3)用水、A剂(粉末状过碳酸钠、B剂(粉末状二氧化锰)来制氧气,反应物状态为固体和液体,反应条件为常温,不需加热,发生装置为固液常温型发生装置,所以不需要酒精灯;制氧机的氧气出口处b口连接吸氧者的氧气管,氧气不易溶于水,会从水中逸出,如果制氧机的氧气出口处a口连接吸氧者的氧气管;
(4)见答案。
18.(1)混合物
(2)氧分子/氧气分子
(3)4:1
(4) 燃着的木条熄灭 液氧
(5)化学
(6)BD
(7)BC
【详解】(1)空气中含有氮气、氧气等,属于混合物。
(2)“”表示氧原子,则“”表示氧分子。
(3)空气中氮气与氧气的体积比约为4:1,由于同温同压下,气体的体积比等于分子数之比,则空气中氮气和氧气的分子数之比约4:1。
(4)液氮比液氧的沸点低,则先汽化的为氮气,又由于氮气不可燃也不助燃,则可观察到燃着的木条熄灭;
氮气汽化后,则剩余的物质的主要成分为液氧。
(5)变化Ⅰ中有新物质生成,属于化学变化。
(6)A、生成物中只有一种分子,属于纯净物,该选项说法不正确;
B、化学变化中,分子分成原子,原子又重新组合为新分子,则分子可分,原子不可分,该选项说法正确;
C、化学反应前后,分子种类改变,但原子种类不变,该选项说法不正确;
D、该反应的反应物有两种,生成物只有一种,则属于化合反应,该选项说法正确。
故选BD。
(7)A、加高烟囱直接排放废气,仍会污染环境,该选项不合理;
B、推广使用太阳能等清洁能源,能减少化石能源等的使用,保护环境,该选项合理;
C、提倡步行、骑自行车等“低碳”出行方式,能减少化石能源等的使用,保护环境,该选项合理。
故选BC。
19.(1) 四 17.7% 混合物
(2) 易溶于水 易分解(或能与碱性物质反应)
【详解】(1)纯净的NH4HCO3由氮、氢、碳、氧四种元素组成的。NH4HCO3中N元素的质量分数为:,已知该碳酸氢铵化肥中氮元素含量是16.0%,16.0%<17.7%,所以该该化肥中还含有其他杂质,属于混合物。
(2)根据保存注意事项中的“防潮”可推测碳酸氢铵易溶于水,该性质属于物理性质。根据保存注意事项中的“阴凉处”可推测碳酸氢铵受热易分解,该性质属于化学性质;另碳酸氢铵不能与碱性物质混用,说明碳酸氢铵与碱易发生化学反应,该性质也属于化学性质。
【点睛】本题考查学生利用化肥碳酸氢铵标签的部分内容来进行简单计算,并利用信息来分析其性质,学生应注重利用信息来分析解决问题。
20.(1) 过氧化氢/H2O2 水/H2O
(2) 吸收有毒气体二氧化硫,防止污染空气
(3)物理
(4)比较活泼
(5)D
【分析】A、B、C、D、E、F、G、H 都是第一、第二单元里见过的物质,A为暗紫色固体,A 是高锰酸钾;B 为能支持燃烧的无色气体,推出B 是氧气;高锰酸钾分解生成氧气、C和D,高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾,二氧化锰和氧气,所以C、D 为锰酸钾、二氧化锰中的一种,D和E能转化为 D、F、氧气,D 在反应前后没有改变,所以D 可能是催化剂,E、F 常温下为液体,过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,所以D 是二氧化锰,C 为锰酸钾,E是过氧化氢,F是水;氧气与 G生成刺激性气味气体H,硫和氧气在点燃的条件下生成二氧化硫,二氧化硫具有刺激性气味,推出G是硫,H是二氧化硫;代入验证,推理正确。
【详解】(1)由分析可知,E是过氧化氢,化学式为H2O2,F是水,化学式为H2O;
(2)由分析可知,反应②为硫和氧气在点燃的条件下生成二氧化硫,反应的文字表达式为,符号表达式为;
二氧化硫属于空气污染物,瓶底放水,可吸收有毒气体二氧化硫,防止污染空气;
铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,反应的文字表达式为,符号表达式为;
(3)分离液态空气制取氧气,是利用液氮和液氧沸点的不同,将其分离,只是状态的改变,无新物质生成,属于物理变化;
(4)氧气能与铁、硫等反应,说明氧气是一种化学性质比较活泼的气体,能与许多物质反应;
(5)A、食物变质是物质与氧气的反应,且进行的很慢,属于缓慢氧化,不符合题意;
B、动植物呼吸是物质与氧气的反应,且进行的很慢,属于缓慢氧化,不符合题意;
C、钢铁生锈是物质与氧气的反应,且进行的很慢,属于缓慢氧化,不符合题意;
D、镁条在空气中燃烧,是剧烈的氧化反应,符合题意;
故选D。
21.(1) 金刚石 碳原子的排列方式不同
(2) S2- B
(3) a/c 17/∶24 在化学反应前后,原子的种类、数目、质量都不改变
【详解】(1)图一表示的物质是金刚石,图二表示的物质是石墨,它们的性质存在着明显差异。是由于构成它们的碳原子的排列方式不同。
故答案为:①金刚石 ②碳原子的排列方式不同。
(2)①C粒子核内质子数是16,而核外电子数为18,C粒子为硫原子失去两个电子,带上两个单位负电荷的硫离子,其化学符号为:;
②最外层电子数决定元素的化学性质,因此与A粒子的化学性质相似的是B。
故答案为:① ②B。
(3)①由物质的构成可知,甲框图中的物质由同种分子构成,属于纯净物,分子又由两种原子构成,属于化合物,故选ac
②由反应的微观示意图可知,该反应的化学方程式为:,该反应物的质量比为:(2×34):(3×32)=17:24
③由微粒的变化可知,质量守恒定律的原因是:在化学反应前后,原子的种类、数目、质量都不变。
故答案为:①ac ②17:24 ③在化学反应前后,原子的种类、数目、质量都不变。
22.(1) 氧气/O2 物理性质 密度小于空气且化学性质稳定
(2)小
(3) 沸点 木条熄灭
(4) 富氮空气 氮气化学性质比较稳定
(5)AC
【详解】(1)氧气具有助燃性,能支持燃烧;
稀有气体通电时能发出不同颜色的光,不需要通过化学变化就能表现出来,利用的是其物理性质;
氦气密度比空气小且化学性质稳定,故可以用于填充气球;
(2)人造空气中氮气的体积分数约为70%,空气中氮气的体积分数约为78%,故比地球上空气中氮气的体积分数小;
(3)①液态空气在空气分馏塔中蒸发可分离出氧气和氮气,原理是利用氮气和氧气的沸点不同,将其分离;
②已知氧气的沸点是-183℃,氮气的沸点是-196℃,氮气的沸点低,故氮气先分离出来,氮气不燃烧、不支持燃烧,故观察到的现象是:燃着的木条熄灭;
(4)由图可知,在空气分离后,进入冰箱保鲜室内的气体是富氮空气,这是因为氮气化学性质比较稳定,可作食品保护气;
(5)A、图4中BC段压强增大,是因为红磷燃烧放出大量的热,装置内气体受热膨胀,压强增大,符合题意;
B、图4中CD段气压变化的原因是逐渐冷却至室温,且红磷燃烧消耗了氧气,装置内压强减小,不符合题意;
C、图4中DE段气压变化的原因是,烧杯中的水进入集气瓶,气体体积减小,压强增大,符合题意;
D、红磷燃烧消耗氧气,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,打开弹簧夹,烧杯中的水进入集气瓶,进入水的体积就是消耗氧气的体积,故空气中氧气的体积分数为:,不符合题意。
故选AC。
23.(1)或
(2)防止燃烧产物落下,炸裂瓶底,用水吸收产物五氧化二磷,防止污染空气
(3)检查装置气密性
(4)10
(5)31:40
(6)
答:71kg五氧化二磷(P2O5)中磷元素的质量是31kg。
【详解】(1)红磷在空气中燃烧反应物是红磷和氧气,条件点燃,生成物是五氧化二磷,文字表达式是,符号表达式是;
(2)红磷燃烧会放出大量的热,生成的五氧化二磷固体小颗粒悬浮在空气中会造成环境污染,在集气瓶内加入水可以有效防止燃烧产物落下,炸裂瓶底,用水吸收产物五氧化二磷,防止污染空气;
(3)做与气体相关的实验前必须进行装置气密性检查,该兴趣小组同学打开弹簧夹,将注射器活塞从20mL刻度处推至17ml处,然后松开活塞观察到活塞返回至20mL刻度处,说明推注射器时读数变小是因为气体分子被压缩,不是因为泄露造成的,所以该操作的主要目的是检查装置气密性,故填:检查装置气密性;
(4)若先夹紧弹簧夹,用酒精灯加热白磷,此时白磷燃烧,消耗50ml试管内的氧气,氧气约占空气体积的五分之一,所以试管内气体体积减少约,燃烧结束等到试管冷却后再松开弹簧夹。中间连接管的内空气体积忽略不计,若实验成功,整个装置气体体积减少约10ml,反应前活塞前缘停留在20ml处,反应后活塞前缘最终停留在10ml除,故填:10;
(5)在P2O5中,磷元素与氧元素的质量比为,故填:31:40;
(6)根据题意分析:详情见答案。
24.(1)2.53%
(2) 物理变化 漏斗 引流,防止液体溅出
(3) / 提供所需的水蒸气 氢气的密度比空气小
(4) 当温度低于2000℃时,水未发生分解反应 氢原子
(5)/
(6)负
(7)B
(8) 电压越高,电解水速率越快 在12 V且溶质质量分数为10%的溶液时电解水速率最快。
【详解】(1)图1所示海水约占96.5%,陆地咸水约0.97%,陆地淡水约2.53%,故填2.53%。
(2)①反渗透仅用半透膜分离,不改变物质本身组成,没有生成新物质,属于物理变化。
②过滤常用玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗;玻璃棒主要起“引流”作用,防止液体四处溅出。
(3)①用水蒸气与红热的铁制枪管反应,将水转化为氢气,同时生成四氧化三铁,由此可以写出文字或符号表达式为:或。
②湿棉花受热时水分蒸发,能为反应提供水蒸气。
③肥皂泡上升表明生成的气体密度小于空气。
(4)①水由水分子构成,故保持水化学性质的最小粒子是水分子。
②从化学反应条件角度分析,当温度低于2000°C时,水未发生分解反应(或反应未进行),所以体系内微粒含量没有改变。
③原子是化学变化中的最小粒子,1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成,故由水的分解和水的化学式可知,结合图中微粒含量看,A微粒含量高,所以A是氢原子。
(5)水在通电的条件下分解生成氢气和氧气,故其反应的文字或符号表达式为:或。
(6)电解水时,负极产生氢气,正极产生氧气,且氢气和氧气的体积比为2:1,故a极产生的是氢气,连接的是电源的负极。
(7)要由体积推算气体质量,根据公式可知,还需知道氢气、氧气的密度,故选B。
(8)由图可知, 电压越高,产生20mL氢气所需的时间越短,电解水速率越快;由图可知在12 V且溶质质量分数为10%的溶液时电解水速率最快。
25.(1) 不能 化学性质
(2) 对比实验 2.0
(3)花生汁液
(4)2
(5)廉价易得、环保
(6)800
【详解】(1)催化剂能改变化学反应速率,不能增加生成物的质量;
化学反应前后催化剂的质量和化学性质不变;
(2)实验I中加入的汁液是水,则其作用是:对比实验;
该实验的目的是比较菠菜汁液,花生汁液对过氧化氢溶液的催化效果,根据控制变量法,汁液的种类不同,其他因素相同,则实验中X的值是2.0;
(3)由表中数据可知,相同条件下,使用花生汁液作催化剂时,10 mL产氧量所需的时间较短,则花生汁液作为催化剂的效果比较好;
(4)植物汁液应放置于塑料瓶2,过氧化氢溶液置于塑料瓶1,这样可通过输液管调节器控制过氧化氢溶液的滴加速率,从而控制反应速率,持续供氧;
(5)对比二氧化锰,采用植物汁液作过氧化氢分解反应的催化剂的优点是廉价易得、环保;
(6)由图可知,将240 g过碳酸钠与800 mL的水混合,产氧速率较为平稳且持续时间最长,能为鱼缸持续供氧。
26.(1) 深圳 污染指数越小,空气质量级别越好
(2)D
(3)D
(4)物理
(5)混合物
【详解】(1)①、深圳空气质量级别为Ⅰ,污染指数最低 ;② 、从表中可知,污染指数与空气质量级别负相关,污染指数越小,空气质量级别越好;故填:深圳;污染指数越小,空气质量级别越好。
(2)目前我国城市空气质量日报污染物包含可吸入颗粒物、一氧化碳、二氧化氮,其中氧气不属于我国城市空气质量日报中的污染物;故填:。
(3)A 、汽车尾气会污染空气,说法不正确,不符合题意;
B、每月少开车可以减少尾气排放,说法不正确,不符合题意;
C、二氧化碳不是空气日报常规污染物,说法错误,不符合题意;
D、 “为首都多一个蓝天” 是市民职责,说法正确,符合题意;
故填:D。
(4)利用沸点分离,无新物质生成,是物理变化;故填:物理。
(5)“工业液氧” 含氧气及少量其他气体,是混合物。故填:混合物。
27.(1)8
(2)BC
(3)锥形瓶
(4)
(5)防止冷凝水倒流,使试管炸裂
(6)
(7)防止气体从长颈漏斗中逸出
(8)
(9)中钙元素和氧元素的质量比=
【详解】(1)原子中,质子数=核外电子数,x表示的是质子数,故x=2+6=8;
(2)元素是质子数相同的一类原子的总称,B、C两种粒子的质子数相同,都为8,故A、B、C、D、E五种粒子属于同种元素的有BC;
(3)仪器①的名称是锥形瓶;
(4)A装置为固固加热型发生装置,试管口无棉花,故适用于固体加热型的氯酸钾制氧气,学方程式为:;
(5)用A装置给固体加热时,试管口要略向下倾斜是防止冷凝水倒流,使试管炸裂;
(6)
氨气的密度比空气小,氨气从短管通入,空气从长管排出,故装置图为;
(7)长颈漏斗需伸入液面以下,可防止生成的气体部分从长颈漏斗口逸出;
(8)见答案;
(9)见答案。
28.(1) 低 不活泼
(2)④⑤
(3)物理
(4)C
(5)生产条件容易达到(合理即可)
【详解】(1)由图可知,氮气先蒸发出来,说明氮气的沸点比氧气的沸点低;嫦娥五号取回的月壤就保存在氮气中,说明氮气的化学性质不活泼,可作保护气,故填:低;不活泼;
(2)根据流程图可知,空气的净化装置除了除去空气中的一些污染物外还除去了空气组成中的二氧化碳和水蒸气,故填:④⑤;
(3)变压吸附法的原理是利用分子筛吸附氮气和氧气能力的差异将二者分离,该分离过程中没有新物质的生成,属于物理变化,故填:物理;
(4)A、空气中含有稀有气体,且稀有气体不能被除去,所以变压吸附法制取的氧气中含有稀有气体,故A错误;
B、空气中含有二氧化碳,但是二氧化碳能被氧化铝除去,所以变压吸附法制取的氧气中不含有二氧化碳,故B错误;
C、在吸附塔中,通过加压与减压的交替循环,所以分子筛对氮气的吸附能力与吸附塔内气体压强有关,故C正确。
故选C;
(5)分析表中数据,与深冷法相比,变压吸附法的优点是:生产条件容易达到、所需温度较低、耗电量较少等,故填:生产条件容易达到(合理即可)。
29.(1) H2O2 H2O
(2)/
(3) 可燃性 淡蓝
(4)吸附水中的悬浮杂质,使杂质沉降
(5) 过滤 玻璃棒(或烧杯或漏斗)
(6) 活性炭 物理
(7)纯净物
【分析】地壳中含量最多的元素为氧元素,甲、乙、丙三种物质均含氧元素,甲、乙是组成元素完全相同的化合物,甲能生成乙和单质丙,乙通电能分解且产生丙,过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解产生水和氧气,水通电分解产生氧气,故甲为过氧化氢,乙为水,丙为氧气,丁为氢气,A为二氧化锰,将答案带入原题,符合题意,据此进行(1)至(3)分析。
【详解】(1)据分析可知甲为过氧化氢,符号H2O2,乙为水,符号H2O;
(2)反应②为水通电分解产生氧气和氢气,故表达式为:或;
(3)丁为氢气具有可燃性,反应③为氢气在氧气中燃烧产生淡蓝色的火焰;
(4)明矾溶于水可以吸附水中的悬浮杂质而加速其沉降;故填:吸附水中的悬浮杂质而加速其沉降;
(5)操作①是分离难溶性固体与液体,是过滤操作,需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒;故填:过滤;烧杯(或漏斗或玻璃棒);
(6)活性炭具有吸附性,操作②中要加入活性炭除去色素和异味,该反应没有生成新物质,属于物理变化。故填:活性炭;物理;
(7)蒸馏可以除去水中的所有杂质,得到的是蒸馏水,属于纯净物;故填:纯净物。
30.(1) 小
(2) O2 氢元素和氧元素 分解反应
(3) 元素 过滤 滤纸破损等(合理即可)
【详解】(1)①当肥皂泡往上飘走,这表明氢气具有向上运动的趋势,说明氢气的密度比空气的密度小;
②水蒸气与红热的铁反应,生成氢气和四氧化三铁,反应的符号表达式为;
(2)在电解水实验中,根据“正氧负氢”的原则,b端连接电源的正极,所以b中收集到的气体是氧气,其化学式为O2;电解水生成氢气和氧气,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,根据化学反应前后元素种类不变,可知水是由氢元素和氧元素组成的;电解水的符号表达式为,该反应是由一种物质生成两种物质的反应,属于分解反应;
(3)①物质是由元素组成的额,这里提到的“含铁<0.3mg/L,含铜<1.0mg/L”,这里的铁和铜不是指具体的原子、分子或者单质,而是指元素的含量;
②从图中可以看出操作a是将固体和液体分离的操作,这种操作是过滤;过滤操作时要注意“一贴、二低、三靠”的原则,过滤后滤液仍浑浊,可能原因是滤纸破损(会使得液体中的不溶物进入下面的烧杯,从而使得滤液浑浊)、液面高于滤纸边缘(会使部分液体未经过滤纸的过滤直接流下,该操作会使滤液仍然浑浊)或盛接滤液的烧杯不干净等。
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