摘要:
**基本信息**
立足初中化学核心素养,融合苏超联赛消毒、嫦娥一号火箭燃料等真实情境与《天工开物》传统文化,通过基础判断、实验探究与数据计算实现能力梯度考查。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|12题36分|化学变化、能源环保、物质结构|结合苏超联赛消毒考查化学变化判断,融入元素周期表信息分析钠元素性质|
|填空题|4题43分|燃烧条件、水的净化、原子结构、钙循环|以《天工开物》“相激火生”考爆炸分类,结合电解水实验分析水的组成|
|实验探究题|2题21分|气体制备、二氧化氮助燃性、数据计算|设计二氧化氮助燃性递进探究(冷却分离O₂后验证),通过硫酸铝分解热重数据考查计算能力|
内容正文:
期末提优测试
(时间:90分钟满分:100分)
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共36分)
1.苏超联赛已于2025年5月开幕,以下准备工作中,与化学变化有关的是( )
A.灯光布置 B.球场消毒
C.彩球放飞 D.座椅安装
2.下列关于能源、资源、环保的叙述正确的是 ( )
A.能产生温室效应的气体有二氧化碳、甲烷、二氧化氮、臭氧等
B.地球上总水储量很高,但淡水很少,为解决此问题,海水淡化现已被广泛应用
C.科学家发现海底埋藏着大量的“可燃冰”,其主要成分为甲烷水合物
D.作为重要的能源,燃料对于人类社会是非常重要的,所以应该大力开采
3.二氧化碳灭火器是生产时将CO₂气体加压液化后装入钢瓶,下列说法错误的是 ( )
A.适用于扑灭图书馆内图书失火
B.加压液化时,C分子间间隔缩小
C.使用时先拉出保险销,再按下压把喷出灭火
D.灭火时,能起到降低着火点的作用
阅读下列材料,完成下列4~5小题。
钠的化学性质活泼,常温下可以与氧气、水反应,在实验室里,金属钠保存在煤油中。用镊子从煤油中取出金属钠,放在滤纸上,用小刀切下一小块,投入盛有水的容器中,发现钠块浮在水面上,很快熔化成银白色小球,四处游动,生成氢气。
4.元素周期表中钠元素的信息如图所示。下列有关钠元素说法正确的是 ( )
A.属于非金属元素
B. 中有11个电子
C.原子序数为11
D.钠原子相对原子质量为22.99 g
5.在探究钠与水的反应及其产物性质时,有关实验操作错误的是 ( )
6.“嫦娥一号”卫星运载火箭的动力主要由高氯酸铵()发生反应提供,其反应原理为 。下列说法不正确的是 ( )
A. X为
B. 化学性质稳定,可作保护气
C.C 是由氯原子构成的
D.反应后氯元素的化合价降低
7.布洛芬()为解热镇痛类药,有镇痛、抗炎作用,可用于感冒引起的发热。下列有关布洛芬的说法正确的是( )
A.布洛芬由碳、氢、氧原子构成
B.一个布洛芬分子中含有33个原子
C.布洛芬的相对分子质量为206g
D.布洛芬中氢元素的质量分数最高
8.逻辑推理是化学学习常用的思维方法,下列推理正确的是( )
A.化学变化常伴随能量的吸收或释放,故有能量吸收或释放的变化都是化学变化
B.同种元素组成的纯净物属于单质,则由同种元素组成的物质一定是单质
C.点燃氢气之前要验纯,则点燃一切可燃性气体之前都要验纯
D.化学反应都遵循质量守恒定律,因此4g氢气和4g 氧气充分反应,生成8g水
9.下列图像所表示的对应关系正确的是( )
A.甲:向生铁中加入足量的稀硫酸
B.乙:质量相等的两份 ,一份单独加热(a),另一份和混合加热(b)
C.丙:向等质量的锌粉和镁粉中分别加入相同浓度的稀盐酸
D.丁:某物质的着火点为t 时,该物质燃烧最旺的点是N 点
10.硝酸是一种重要的化工原料,工业上制取硝酸有一个关键反应:氨气()和氧气在催化剂的作用下加热,生成一氧化氮和水,如图是该反应的微观示意图。下列说法正确的是( )
A. 中氮元素化合价为+3
B.乙和丙都属于氧化物
C.化学反应前后元素种类发生了改变
D.该反应属于氧化反应
11.利用 热化学循环制氢的反应流程如图所示,反应前后 Mn的化合价均为+2价。下列说法不正确的是( )
A.该反应过程中的能量来源于太阳能
B.反应①前后固体中铁元素质量分数变大
C. 理论上,每生成16g,就能得到2gH₂
D.若 中y=0.5,则 中 与 的个数比为1:3
12.硫酸铝固体分解得到的活性 可作为工业催化剂载体。取66.6g 于坩埚内,隔绝空气灼烧。在热分解过程中,热重分析仪记录的数据如图(已去除坩埚的质量),已知425 前减少的均为结晶水的质量。下列说法不正确的是( )
A. 可用来制作耐高温材料
B.加热至 M点时,固体为
C. N点的固体分解生成 的过程中还会生成一种物质,该物质为
D.图中a=10.2
二、填空题(共43分)
13.(4分)中华文明源远流长,蕴含着深邃的哲学智慧和丰富的实践经验。
(1)《天工开物》记载“凡研硝(KNO₃)不以铁碾入石臼,相激火生,祸不可测”,“相激火生”是指 爆炸。所有 的 爆炸 (填“一定”或“不一定”)属于化学变化。
(2)《庄子·杂篇·外物》记载“木与木相摩则然(燃)”,从燃烧条件分析“木与木相摩”的取火原理是 。
(3)赵孟頫的《赠放烟火者》里的“炼药燃灯清昼同”,烟花中燃烧发出耀眼白光的物质可能是 。
(4)李重元的《忆王孙·夏词》里的“过雨荷花满院香”,从分子的角度分析“荷花满院香”的原因是 。
14.(8分)珍惜水、节约水、保护水是每个公民的义务和责任。
Ⅰ.水的净化
(1)居民饮用水的处理过程如图1 所示:步骤①网格净水原理类似于步骤 (填“②”“③”或“④”)。
(2)天然水中含钠、钙、镁等,这里的“钠、钙、镁”指的是 (填字母)。
a.分子 b.原子 c.元素 d.单质
(3)绿水青山就是金山银山,下列做法不利于保护水资源的是 (填字母)。
A.深埋废弃铅蓄电池
B.研制低毒无污染农药
C.建立城乡污水处理系统
Ⅱ.水的分解
(4)电解法:宇航员一部分生活用氧可通过电解水制得,如图2是电解水的实验示意图,玻璃管 (填“a”或“b”)中的气体能使带火星的木条复燃。该实验说明水是由 组成的。
(5)光解法:水也可以在一种新型复合光催化剂()和太阳光作用下分解,写出该反应的化学方程式: 。相较于电解法,光解法的优点是 (写一点)。
15.(11分)人类对原子结构的认识是一个很漫长的过程。
原子种类
质子数
中子数
氘
1
1
氚
1
2
(1)①氘和氚属于 (填“同种”或“不同种”)元素的原子。
②贮有氘气的钢瓶禁止靠近明火,据此推测氘气具有的化学性质是 。
③上述示意图能正确表示氚原子结构的是 (填字母)。
(2)碘(I)是人体需要的一种重要的微量元素。如图A 是碘元素在元素周期表中的信息,B~G是六种粒子结构示意图,请据图回答:
①碘元素的相对原子质量是 ,属于 (填“金属”或“非金属”)元素,碘元素位于元素周期表中第 周期。
②如图B~G粒子中,属于阳离子的是 (填字母),具有相对稳定结构的原子是 (填字母),与碘原子的化学性质相似的是 (填字母)。
③碘原子在反应中易 (填“得到”或“失去”)电子变成离子,请写出碘离子的化学符号 。
16.(10分)兴趣小组猜想木炭还原氧化铜的产物可能有金属铜、二氧化碳气体和一氧化碳气体,并设计实验加以验证。(氧化铁为红色,铁粉为黑色)
(1)A处硬质玻璃管中的现象为 °
(2)一段时间后,发现B处硬质玻璃管中的红色物质中析出少量黑色固体,则此现象证明木炭还原氧化铜生成了 气体,B处硬质玻璃管中反应的化学方程式为 。
(3)反应前,先打开K₁,向装置内通一段时间N₂的原因是 。装置C 的作用是 。
(4)有同学提出,D装置中出现浑浊不能证明木炭还原氧化铜生成了二氧化碳,你是否同意他的观点 ,请说明理由 。
(5)D装置的作用有两个,分别是 , 。
17.(10分)以石灰石为原料的钙循环捕集废气中 的流程如图:
(1)煅烧炉中发生反应的化学方程式为 。图中, 含量较低的是 (填“A”或“B”)处。
(2)经多次循环后,CaO作为吸附剂吸收CO₂效果会降低,固体结构变化如图所示。多次循环后,吸附剂效果降低的原因是
(3)某兴趣小组为测定某石灰石(主要成分是 CaCO₃)的质量分数,做了如下实验:取24g样品放入烧杯中,向其中逐渐加入稀盐酸(杂质不溶于水也不与酸反应),剩余固体质量随加入稀盐酸质量的变化关系如图所示。
①24g该石灰石样品中 的质量为 g。
②计算充分反应后产生二氧化碳的质量。(写出计算过程)
三、实验探究题(共21分)
18.(9分)请根据下列装置图,回答有关问题:
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(1)装置图中标号b的仪器名称是 。
(2)实验室用装置A 和装置B 都可以用来制氧气,写出用装置A 制取氧气的化学方程式: ,收集氧气时,不能选择的收集装置是 (填装置的字母编号,下同)。
(3)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为 ,可选择的发生装置为 。
(4)装置F 是医用输液观察滴液快慢的滴壶,若用它作微型洗气装置,则气体应从 (填“c”或“d”)进入,其中所装洗气的液体不能装满的原因是 。
19.(12分)在航天和军事工业中,二氧化氮可用于火箭燃料推进剂。某校化学兴趣小组在查阅相关资料时,发现二氧化氮()具有助燃性,在火箭燃料推进剂中做助燃剂。决定利用如下实验进行探究。
【提出问题】二氧化氮是否具有助燃性?
【查阅资料】
①蓝色的硝酸铜固体在加热条件下分解,化学方程式为
O₂↑。
② 常温下为红棕色的有毒气体,相同状况下密度大于 ,低于室温时变成液态。
【实验过程】
(1)实验装置如图1,实验现象:试管内蓝色固体逐渐变成 色,有红棕色气体生成,红热木炭 。
【实验结论】二氧化氮具有助燃性。
【反思与评价】
(2)该实验不能证明 具有助燃性,其理由是 。
(3)图1 中的实验装置存在安全隐患,不足之处是 。
小组讨论后认为利用如下补充实验可以证明 具有助燃性。
【实验改进】
实验操作(4)
实验现象
实验结论
步骤①:如图2,在试管和集气瓶之间连接冷却装置,重新进行加热硝酸铜的实验
红热木炭燃烧更旺
硝酸铜分解产物有
步骤②:取出图2中 U 形管,恢复到室温,待U 形管内充满红棕色气体时,将红热的木炭伸入U形管中
NO₂具有助燃性
(5)查阅资料木炭在 NO₂中完全燃烧会生成空气中含量最多的气体,请写出该反应化学方程式: 。
【拓展】
(6) 图1实验 (填“能”或“不能”)用于实验室制取 ,请说明理由: 。
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1. B解析:灯光布置、彩球放飞、座椅安装过程中,没有新物质生成,属于物理变化;消毒过程中有新物质生成,属于化学变化。
2. C解析:二氧化氮不是温室效应气体,A错误;海水淡化受技术水平限制,还没有被广泛应用,B错误;科学家发现海底埋藏着大量的“可燃冰”,其主要成分为甲烷水合物,C正确;燃料应该合理开采,D错误。
3. D解析:用二氧化碳灭火器灭火时,二氧化碳能使温度降到可燃物的着火点以下且隔绝空气,而不是降低了可燃物的着火点,着火点是物质的固有属性,不能改变,D错误。
4. C解析:由“钅”字旁可知,钠属于金属元素,A错误;钠原子核外电子数为11,钠离子是钠原子失去最外层1个电子后形成的,故 Na⁺中有10个电子,B错误;钠元素的原子序数为11,C正确;相对原子质量单位为“1”,故钠原子相对原子质量为22.99,D错误。
5. B解析:常用量筒量取一定体积的液体,读数时,视线应与液体凹液面的最低处保持水平,B错误。
6. C 解析:Cl₂是由氯分子构成的,C错误。
7. B解析:布洛芬是由布洛芬分子构成的,A错误;一个布洛芬分子是由13个碳原子、18个氢原子和2个氧原子构成的,则一个布洛芬分子由13+18+2=33个原子构成,B正确;布洛芬的相对分子质量为(12×13)+(1×18)+(16×2)=206,相对分子质量的单位是“1”,通常省略,C错误;布洛芬中碳、氢、氧三种元素的质量比为(12×13):(1×18):(16×2)=78:9:16,其中碳元素的质量分数最大,D错误。
8. C解析:物理变化也可能伴随能量吸收或释放,如冰融化吸热,A错误;同种元素组成的物质可能是混合物(如氧气和臭氧),B错误;点燃可燃性气体前验纯是安全操作,防止爆炸,C正确;根据 氢气和氧气的质量比为1:8,4g氧气仅需0.5g 氢气,生成4.5g水,氢气过量,D错误。
9. C解析:生铁的主要成分是铁和碳,向生铁中加入足量的稀硫酸,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,碳和稀硫酸不反应,故剩余固体的质量逐渐减小,但不会减少至0,A错误;质量相等的两份 ,一份单独加热(a),另一份和 混合加热(b),在该反应中,二氧化锰是催化剂,故加入二氧化锰的反应速率快,但是最后生成氧气的质量相等,B错误;向等质量的锌粉和镁粉中分别加入相同浓度的稀盐酸,一开始酸不足,金属过量,酸完全反应,生成氢气的质量相等,后酸过量,金属不足,金属完全反应,镁和稀盐酸反应: ,锌和稀盐酸反应:Zn+ ,相对原子质量:Zn>Mg,故最后镁生成氢气的质量大,C正确;某物质的着火点是t ,M、N、Q点温度均达到了着火点,会燃烧,由于Q 点氧气的含量最高,则Q点燃烧最旺,D错误。
10. D 解析: 中氢元素显+1价,根据化合物中各元素正、负化合价代数和为零,可以求出氮元素的化合价-3,A错误;乙是氧单质,不是氧化物,B错误;化学反应前后元素种类不变,C错误;该反应为物质与氧气发生的反应,属于氧化反应,D正确。
11. D解析:由图中信息可知,该反应过程中的能量来源于太阳能,A正确; 的相对分子质量比 的相对分子质量小,而铁原子相对原子质量和个数相等,因此反应①前后固体中铁元素质量分数变大,B正确;该热化学循环是制氢的反应流程,利用太阳能通过一系列反应将水分解为氢气和氧气,水中氧元素和氢元素的质量比为(16×1) : (1×2)=8:1,故每生成16g( ,就能得到2g ,C正确;若 中y=0.5,设铁元素的平均化合价为x,x×2+(+2)+(-2)×(4-0.5)=0,x=+2.5,如果 中 与 的个数比为1:3,则化合价平均值为 不等于+2.5,D错误。
12. C 解析:在温度为1025 后,最终分解产物是氧化铝,随后温度升高,氧化铝不再分解,故氧化铝受热不易分解,可用作耐高温材料,A正确;中结晶水的质量为 100%=32.4g,初始的质量为66.6g,M点时残留固体的质量为39.6g,故加热至 M点时固体质量减少66.6g-39.6g=27g,则加热至 M点时质量减少的为水的质量,水的质量占总的水质量的 加热至 N点时固体质量减少39.6g-34.2g=5.4g,则由M点到N点时质量减少的仍为水的质量,水的质量占总的水质量的 加热至M点时,固体为 ,B正确;由题干中叙述“已知425 前减少的均为结晶水的质量”,故N点物质是完全失去结晶水后生成的 ,由硫酸铝变为氧化铝,根据反应前后原子的种类和个数不变,则 分解生成 和 ,C 错误;66.6g 中铝 的 质 量 为 6 6.6gx 根据反应前后元素质量不变,则氧化铝的质量为5.4g÷ 则a=10.2,D正确。
13.(1)不一定 (2)摩擦产生热量,使温度达到木材的着火点 (3)镁(或Mg)(4)分子在不断地运动
解析:(1)爆炸不一定属于化学变化,如车胎爆炸等。(2)当木材相互摩擦时,机械能转化为热能,使木材的温度升高,如果温度达到了木材的着火点,就会燃烧,故取火原理是摩擦产生热量,使温度达到木材的着火点。(3)镁燃烧发出耀眼白光,故烟花中燃烧发出耀眼白光的物质可能是镁。(4)能闻到荷花香味,是因为荷花花香中含有的分子是在不断地运动的,向四周扩散,使人们闻到荷花花香。
14. (1)③ (2)c (3)A (4)b 氢元素和氧元素
(5) 节约能源
解析:(1)网格能除去水中较大颗粒的难溶性杂质,则其原理类似于过滤。(2)物质是由元素组成的,这里的“钠、钙、镁”指的是元素。(3)深埋废弃铅蓄电池,会导致土壤和水体污染,A错误;研制低毒无污染农药,有利于保护水资源,B正确;建立城乡污水处理系统,有利于保护水资源,C正确。(4)电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,氢气和氧气的体积比为2:1,b管收集的气体较少,则收集的气体为氧气,氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃;电解水生成氢气和氧气,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,则水是由氢、氧元素组成的。
15. (1)①同种 ②具有可燃性 ③A (2)①126.9 非金属五 ②F CE G ③得到 I⁻
解析:(1)①氘原子和氚原子的质子数相同,因此氘和氚属于同种元素的原子;③氚原子的原子核内有1个质子、2个中子,核外有1个电子,因此表示氚原子结构的是 A。
(2)①碘原子的核外电子层数为5,所以碘元素位于元素周期表中第五周期;②阳离子是质子数>核外电子数的粒子,图中F(质子数11,电子数10)属于阳离子;具有相对稳定结构的粒子最外层电子数为8(或只有1层时为2),故具有相对稳定结构的原子是CE;碘原子最外层电子数为7,与它化学性质相似的是最外层电子数相同的粒子,G最外层电子数为7,所以与碘原子的化学性质相似的是G;③碘原子最外层电子数为7,在反应中易得到1个电子,形成带1个单位负电荷的碘离子,化学符号为 。
16.(1)黑色物质减少并有红色固体生成 (2)CO (3)排除装置中的空气对实验的影响 防止倒吸 (4)同意 CO 和 反应也能生成 (5)检验二氧化碳 收集尾气
解析:(1)A处硬质玻璃管中,高温条件下,木炭和氧化铜反应生成铜和二氧化碳,实验现象为黑色物质减少并有红色固体生成。(2)一段时间后,发现B处硬质玻璃管中的红色物质中析出少量黑色固体,则此现象证明木炭还原氧化铜生成了一氧化碳气体,是因为B 处硬质玻璃管中,氧化铁和一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为 (3)反应前,先打开 ,向装置内通一段时间 后,再关闭 的原因是排出装置中的空气,防止空气中的成分影响实验结果;装置C是安全瓶,作用是防止倒吸。(4)D中出现浑浊不能证明木炭还原氧化铜生成了二氧化碳,是因为一氧化碳和氧化铁在高温条件下也能生成二氧化碳。(5)一氧化碳有毒,一氧化碳不溶于水,所以D装置除了可以检验二氧化碳,还有的作用是通过排水法收集尾气,避免尾气中残留的一氧化碳排放到空气中污染空气。
17. (1) A (2)随着煅烧次数的增加,生成CaO 的孔洞逐渐减少,吸附效果减弱 (3)①20②解:设充分反应后产生二氧化碳的质量为x。
100 44
20g x
x=8.8g
答:充分反应后生成 的质量为8.8g。
解析:(1)由流程图可知,煅烧炉中发生的反应是碳酸钙在高温条件下反应生成氧化钙和二氧化碳;由以石灰石为原料的钙循环捕集废气中 的流程图可知,A处消耗二氧化碳,B处产生二氧化碳,则 含量较低的是 A 处。
(2)根据图示可知,多次循环后,吸附剂效果降低的原因是随着煅烧次数的增加,生成CaO 的孔洞逐渐减小,吸附效果减弱。(3)①由图像可知最终反应后固体的质量为4g,该质量即剩余的不反应的杂质的质量,所以石灰石中碳酸钙的质量是24g-4g=20g。
18. (1)锥形瓶 (2) E(3) B (4)d 防止通入的气体把洗气液体压出滴壶
解析:(1)由常见仪器名称可知b是锥形瓶。(2)用A装置制氧气的反应物为高锰酸钾,加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气;氧气不易溶于水,能用排水法收集,密度比空气大,可以用向上排空气法收集,不能用向下排空气法收集。
(3)二氧化碳的实验室制法是用稀盐酸与大理石反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应物为固体和液体,反应条件为常温,故可采用固液常温型,可选择的发生装置为B。
(4)装置F是医用输液观察滴液快慢的滴壶,若用它作微型洗气装置,则气体应从d 进入,其中所装洗气的液体不能装满的原因是防止通入的气体把洗气液体压出滴壶,从c流出。
19.(1)黑燃烧更旺 (2)硝酸铜分解出的气体中除了 以外还有 ,而 具有助燃性 (3)二氧化氮为有毒气体,该实验装置没有尾气处理装置(或其他合理答案)
(4) 红热木炭燃烧更旺 (5) (6)不能 硝酸铜受热分解产生了二氧化氮和氧气两种气体
解析:(1)实验结论为二氧化氮具有助燃性,硝酸铜受热分解生成氧化铜、二氧化氮和氧气,故试管内蓝色固体逐渐变成黑色,有红棕色气体生成,红热木炭燃烧更旺。
(2)硝酸铜分解出的气体中除了 以外还有 ,而 具有助燃性,故该实验不能证明 具有助燃性。(3)二氧化氮为有毒气体,该实验装置没有尾气处理装置,故图1中的实验装置存在安全隐患。(4)步骤①:1 常温下为红棕色的有毒气体,低于室温时变成液态,故在试管和集气瓶之间连接冷却装置,重新进行加热硝酸铜的实验,二氧化氮变为液体留在U 形管中,红热木炭燃烧更旺,说明硝酸铜分解产物有氧气,氧气具有助燃性;步骤②:取出图2中U形管,恢复到室温,待U形管内充满红棕色气体时,将红热的木炭伸入U形管中,红热木炭燃烧更旺,说明二氧化氮具有助燃性。(5)木炭在 中完全燃烧会生成空气中含量最多的气体,空气中含量最多的气体是氮气,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,反应物中含C、N、O,生成物中含 N,故生成物中还应含C、O,故木炭在二氧化氮中燃烧还生成了二氧化碳。(6)硝酸铜受热分解产生了二氧化氮和氧气两种气体,故图1实验不能用于实验室制取二氧化氮,会使制取的二氧化氮不纯。
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