精品解析:湖北天门市华斯达学校2026-2027学年九年级上学期9月作业化学试卷
2026-10-12
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内容正文:
2026年9月考试化学试卷
(考试时间:50分钟 满分:50分)
与计算有关的相对原子量: C-12 H-1 O-16 Ca-40 S-32
一、单选题(1-8题每题1分,9-13题每题2分,共18分)
1. 下列工艺品的相关制作,一定发生了化学变化的是
A. 烧制陶瓷 B. 编制香包 C. 雕刻石狮子 D. 裁剪窗花
2. 分类是学习化学的重要方法。下列各组物质按单质、氧化物、混合物排列的是
A. 氮气、稀有气体、空气 B. 氧气、生铁、金刚石
C. 硫、干冰、石灰水 D. 铁、氧化铜、冰水混合物
3. 中国是把香椿当做蔬菜的唯一国家,它不仅营养丰富,而且具有极高的药用价值,如香椿中含有的皂甙,具有抗菌、防癌的作用,皂甙的化学式为,下列有关说法正确的是
A. 皂甙的相对分子质量为410
B. 皂甙中氢元素的质量分数最小
C. 皂甙中三种元素的质量比为
D. 1个皂甙分子由27个碳原子、42个氢原子、1个臭氧分子构成
4. 氩氦刀是一种低温冷冻微创治疗肿瘤的设备。氩和氦两种元素在元素周期表中的信息如图所示,下列说法不正确的是
A. 氩原子核外电子数为18
B. 氦原子的质量为4.003
C. 氩气、氦气的化学性质比较稳定
D. 氩、氦元素在元素周期表中位于同一族
5. 甲烷和硫化氢的催化重整新路线可高效制得氢气,其微观反应示意图如下,下列有关说法正确的是
A. 乙物质的化学式为H2O
B. 反应前后原子种类不变
C. 该反应属于化合反应
D. 反应前后氢元素的化合价不变
6. 钕(Nd)等稀土元素是一类有重要用途的资源。下列说法正确的是
A. 钕属于非金属元素 B. 一个钕原子的质量为144.2g
C. Nd3+的核外电子数为60 D. 一个钕原子含60个质子
7. 《天工开物》中介绍了制取某种红色染料的方法:“摘红花,捣熟(熟:烂)以水淘,布袋绞去黄汁。捏成薄饼,阴干收贮。”下列说法不正确的是
A. “捣熟”增大了接触面积 B. “水淘”时色素的溶解性为化学性质
C. “布袋”起过滤作用 D. “阴干”过程中水分子间隔改变
8. 下列符号中有关数字“2”的描述错误的是
A. 2H:表示两个氢原子 B. Mg2+:表示两个镁离子
C. H2:表示一个氢分子中有两个氢原子 D. 2CO:表示两个一氧化碳分子
9. 推理归纳是解决化学问题的重要手段,下列推理正确的是
A. 质子数决定元素种类,所以质子数相同的微粒一定属于同种元素
B. 离子是带电的原子或原子团,则带电的微粒都是离子
C. 单质由一种元素组成,所以化合物由不同种元素组成
D. 氧化物中一定含氧元素,所以含氧元素的一定是氧化物
10. 建立模型是学习化学的重要方法,下列化学模型不正确的是
A地壳中元素含量
B物质的组成和构成
C反应之间的关系
D物质分类
A. A B. B C. C D. D
11. 构建化学基本观念是学好化学的基础。下列认识错误的是
A. 能量观:有能量改变的变化不一定是化学变化
B. 守恒观:1 g碳与1 g氧气充分反应,生成2 g二氧化碳
C. 结构观:金刚石比石墨硬是因为碳原子的排列方式不同
D. 转化观:化学变化有新物质生成,其本质是原子的重新组合
12. 同学们设计的下列实验方案(夹持装置已略去)。能达到目的的是
A探究二氧化碳与水发生了反应
B验证质量守恒定律
C探究是分解的催化剂
D测定空气中氧气的含量
A. A B. B C. C D. D
13. 某兴趣小组围绕“基于特定需求设计和制作简易供氧器”主题展开跨学科实践探究。结合化学中过氧化氢制氧的原理和生物中氧气供给的实际需求,制作了如下简易供氧器,下列说法不正确的是
A. 若向B剂区域中加入足量的过氧化氢溶液,该装置可持久、平稳地制得氧气
B. 加湿仓中水可起到润湿氧气的作用
C. 反应仓中二氧化锰的质量和化学性质在反应前后不变
D. 过氧化氢中的氧元素有一半转化为氧气
二、填空题
14. 生产、生活中蕴含着许多化学知识。
(1)加油站贴有图1所示图标,该图标是___________标志。
(2)图2镶有金刚石的玻璃刀能切割玻璃是因为金刚石具有___________的性质。
(3)图3是我国研制的氢能源市域列车,使用氢能源的优点是___________(写一点)。
(4)图4田径场上发令枪响,涉及到红磷的燃烧,其反应的化学方程式为___________。
15. 阅读科普短文。
在碳达峰、碳中和的大背景下,CO2地质封存技术是当前缓解CO2排放最有效的措施。地质封存是通过管道将CO2注入油气田、咸水层或不可采煤层的密闭地质构造中,形成长时间或永久性对CO2的封存。
典型煤层CO2封存过程如图甲所示,主要包含注入和采出两大系统。烟气注入到煤层后,由于煤对气体的吸附能力CO2>CH4>N2,CH4和N2逐渐被CO2驱替并脱附,再通过采出井抽出。
研究人员对不同的煤在相同条件下吸附CO2的能力进行研究,结果如图乙所示。
(1)CO2封存的途径主要有煤层封存、油气田封存和_______层封存。
(2)图甲中,CH4和N2能被CO2驱替并脱附是由于__________。
(3)由图乙可知,不同的煤在2 MPa时吸附CO2的能力最强的是________煤。
(4)煤层CO2封存技术也存在多种安全风险,请写出一种_____________。
16. 化学吸收法捕集能够助力实现碳中和。用氨水()吸收工业废气中的并制备甲醇()的主要工艺流程如下图。
(1)吸收塔中,氨水需要从顶部喷淋,其目的是___________。
(2)分离器类似实验室的___________操作。
(3)再生塔中,发生的反应属于基本反应类型中的___________。
(4)中的碳元素最终储存在___________(填物质化学式)中。该工艺中可以循环使用的物质是___________。
三、计算题
17. 火力发电厂为防止燃煤烟气中的二氧化硫污染环境,使用石灰石进行烟气脱硫,产生的硫酸钙可用于生产建筑材料。这个过程中会发生化学反应:。
(1)中碳、氧元素的质量比为______。
(2)如果某厂要将燃煤烟气中的32t二氧化硫全部反应吸收,至少需要碳酸钙的质量是多少?
四、实验题
18. 如图是初中化学常见气体的发生和收集装置。根据要求回答下列问题:
(1)仪器a的名称是________。
(2)实验室用B装置制取氧气,反应的化学方程式为_______,能用E装置收集氧气的原因是_______。
(3)小妍同学在实验室制取二氧化碳并用F来测量生成二氧化碳的体积,其中在水面上放一层植物油的目的是_________。
19. 化学兴趣小组的同学们以“探究镁燃烧”为主题开展项目式学习。
任务一:利用镁条燃烧验证质量守恒定律
(1)如图1所示,同学们参照课本进行镁条燃烧的实验,化学方程式为_______。反应结束后,称量陶土网上固体的质量比反应前镁条的质量小,原因是_______。
如图2所示,同学们对实验装置进行改进,继续验证质量守恒定律。实验后,发现产物中有少量黄色固体,大家对此展开进一步探究。
任务二:探究镁粉在空气中燃烧生成的黄色固体成分
【查阅资料】①镁能与氮气反应,生成氮化镁。
②氧化镁为白色固体,难溶于水。
③氮化镁为黄色固体,可与水反应产生氨气。
【猜想假设】镁粉在空气中燃烧生成的黄色固体是氮化镁
【进行实验】
(2)完成下列表格
实验操作
实验现象及结论
取燃烧产物于小烧杯B中,加入适量_____,用大烧杯罩住小烧杯A和B。
现象:_____
结论:猜想正确
【反思交流】
(3)实验中,A烧杯现象明显,从微观角度分析,其原因是_______。
(4)测定空气中氧气的含量时,_______(填“能”或“不能”)用镁代替红磷进行实验。
五、综合应用题
20. 我国氢能产业历经灰氢→蓝氢→绿氢的迭代如图1所示。
Ⅰ.利用天然气中的制得其成本相对低廉,利用甲烷制氢的一种原理如图2所示。
(1)甲烷和水蒸气在高温和催化剂作用下反应生成一氧化碳和氢气,反应的化学方程式是___________。
(2)部分氢气通过透氢膜与膜外侧通入的氧气反应,生成水,产生的能量可以提供给甲烷与水反应。由此可知氢气和氧气的反应属于___________(填“放热反应”或“吸热反应”)。
Ⅱ.由风能、太阳能等可再生能源发电,再电解水制得的氢气为“绿氢”;利用太阳能光伏电池将水转化为氢能是一种理想途径,其中一种装置模型如图3所示。通过控制开关连接或,可交替得到或。
(3)太阳能光伏电池将水转化为氢能的过程中,实现了从太阳能到___________能再到化学能的转化。开关连接时,电极1附近产生的气体是___________,太阳能将水转化为氢气相比传统电解水制氢气更加节能、成本低。
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2026年9月考试化学试卷
(考试时间:50分钟 满分:50分)
与计算有关的相对原子量: C-12 H-1 O-16 Ca-40 S-32
一、单选题(1-8题每题1分,9-13题每题2分,共18分)
1. 下列工艺品的相关制作,一定发生了化学变化的是
A. 烧制陶瓷 B. 编制香包 C. 雕刻石狮子 D. 裁剪窗花
【答案】A
【解析】
【详解】A、烧制陶瓷过程中,涉及燃烧,有新物质生成,属于化学变化,该选项符合题意;
B、编制香包过程中,只是物质的形状发生改变,并没有新物质生成,属于物理变化,该选项不符合题意;
C、雕刻石狮子过程中,只是物质的形状发生改变,并没有新物质生成,属于物理变化,该选项不符合题意;
D、裁剪窗花过程中,只是物质的形状发生改变,并没有新物质生成,属于物理变化,该选项不符合题意。
故选A。
2. 分类是学习化学的重要方法。下列各组物质按单质、氧化物、混合物排列的是
A. 氮气、稀有气体、空气 B. 氧气、生铁、金刚石
C. 硫、干冰、石灰水 D. 铁、氧化铜、冰水混合物
【答案】C
【解析】
【分析】单质:由同种元素组成的纯净物;
氧化物:由两种元素组成,且其中一种为氧元素的化合物;
混合物:由两种或多种物质混合而成的物质。
【详解】A、氮气是由一种元素组成的纯净物,属于单质;稀有气体是多种气体的混合物;空气中含有多种物质,属于混合物;不符合要求,错误。
B、氧气是由一种元素组成的纯净物,属于单质;生铁是铁碳合金,属于混合物;金刚石是碳单质,属于纯净物,不是混合物;不符合要求,错误。
C、硫是硫元素组成的纯净物,属于单质;干冰(固态二氧化碳)是由碳、氧两种元素组成的化合物,属于氧化物;石灰水中含有氢氧化钙和水属于混合物;符合排列要求,正确。
D、铁是由一种元素组成的纯净物,属于单质;氧化铜是由铜、氧两种元素组成的化合物,属于氧化物;冰水混合物只含水一种物质,属于纯净物,不是混合物,不符合要求,错误。
故选C。
3. 中国是把香椿当做蔬菜的唯一国家,它不仅营养丰富,而且具有极高的药用价值,如香椿中含有的皂甙,具有抗菌、防癌的作用,皂甙的化学式为,下列有关说法正确的是
A. 皂甙的相对分子质量为410
B. 皂甙中氢元素的质量分数最小
C. 皂甙中三种元素的质量比为
D. 1个皂甙分子由27个碳原子、42个氢原子、1个臭氧分子构成
【答案】B
【解析】
【详解】A、皂甙(C27H42O3)的相对分子质量为,故A错误;
B、皂甙中碳、氢、氧元素的质量比为,故皂甙中氢元素的质量分数最小,故B正确;
C、皂甙中碳、氢、氧元素的质量比为,故C错误;
D、分子是由原子构成的,则1个皂甙分子由27个碳原子、42个氢原子、3个氧原子构成,故D错误。
故选B。
4. 氩氦刀是一种低温冷冻微创治疗肿瘤的设备。氩和氦两种元素在元素周期表中的信息如图所示,下列说法不正确的是
A. 氩原子核外电子数为18
B. 氦原子的质量为4.003
C. 氩气、氦气的化学性质比较稳定
D. 氩、氦元素在元素周期表中位于同一族
【答案】B
【解析】
【详解】A、元素周期表中的一格中,左上角的数字表示原子序数,原子中原子序数=质子数=核电荷数=核外电子数=18,正确;
B、元素周期表中的一格中,汉字下面的数字表示相对原子质量,4.003是氦的相对原子质量,不是氦原子的实际质量,错误;
C、氩气、氦气都属于稀有气体,化学性质比较稳定,正确;
D、氩、氦元素在元素周期表中位于0族,位于同一族,正确。
故选:B。
5. 甲烷和硫化氢的催化重整新路线可高效制得氢气,其微观反应示意图如下,下列有关说法正确的是
A. 乙物质的化学式为H2O
B. 反应前后原子种类不变
C. 该反应属于化合反应
D. 反应前后氢元素的化合价不变
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,甲烷(甲)和硫化氢(乙)在一定条件下反应生成CS2(丙)和氢气(丁)。
【详解】A、一个乙分子中含有两个氢原子和一个硫原子,故乙物质的化学式为H2S,错误;
B、由反应微观示意图可知,反应前后原子种类不变,正确;
C、该反应的反应物和生成物都是两种,不符合多变一,不属于化合反应,错误;
D、甲烷和硫化氢中氢元素均显+1价,氢气中氢元素化合价为0,化合价变化,错误。
故选:B。
6. 钕(Nd)等稀土元素是一类有重要用途的资源。下列说法正确的是
A. 钕属于非金属元素 B. 一个钕原子的质量为144.2g
C. Nd3+的核外电子数为60 D. 一个钕原子含60个质子
【答案】D
【解析】
【详解】A、钕是“钅”字旁,属于金属元素,错误;
B、元素周期表一格中,最下方数字表示相对原子质量。相对原子质量的单位是“1”。钕元素的相对原子质量为144.2,错误;
C、元素周期表一格中,左上角数字表示原子序数,原子中质子数=原子序数=核外电子数,则Nd的核外电子数为60,Nd3+由Nd失去3个电子形成,则核外电子数为60-3=57,错误;
D、原子中质子数=原子序数=核外电子数,所以一个钕原子含60个质子,正确;
故选D。
7. 《天工开物》中介绍了制取某种红色染料的方法:“摘红花,捣熟(熟:烂)以水淘,布袋绞去黄汁。捏成薄饼,阴干收贮。”下列说法不正确的是
A. “捣熟”增大了接触面积 B. “水淘”时色素的溶解性为化学性质
C. “布袋”起过滤作用 D. “阴干”过程中水分子间隔改变
【答案】B
【解析】
【详解】A、捣熟(熟:烂)能增大接触面积,该选项说法正确;
B、溶解性不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,该选项说法不正确;
C、“布袋”能将固液分离,则起过滤作用,该选项说法正确;
D、“阴干”过程中,水蒸发为水蒸气,则水分子间的间隔改变,该选项说法正确。
故选B。
8. 下列符号中有关数字“2”的描述错误的是
A. 2H:表示两个氢原子 B. Mg2+:表示两个镁离子
C. H2:表示一个氢分子中有两个氢原子 D. 2CO:表示两个一氧化碳分子
【答案】B
【解析】
【详解】A、标在元素符号前面的数字表示原子的个数,2H中的“2”表示2个氢原子,故选项说法正确;
B、Mg2+中的“2”表示一个镁离子带两个单位正电荷,而非表示两个镁离子,故选项说法错误;
C、标在化学式中元素右下角的数字表示一个分子中所含原子的数目,H2中的“2”表示1个氢分子中含有2个氢原子,故选项说法正确;
D、标在化学式前面的数字表示分子的个数,故2CO中前面的“2”表示2个一氧化碳分子,故选项说法正确;
故选B。
9. 推理归纳是解决化学问题的重要手段,下列推理正确的是
A. 质子数决定元素种类,所以质子数相同的微粒一定属于同种元素
B. 离子是带电的原子或原子团,则带电的微粒都是离子
C. 单质由一种元素组成,所以化合物由不同种元素组成
D. 氧化物中一定含氧元素,所以含氧元素的一定是氧化物
【答案】C
【解析】
【详解】A、质子数决定元素种类,但质子数相同的微粒不一定属于同种元素,如氖原子和的质子数均为10,但它们不属于同种元素,说法错误,不符合题意;
B、离子是带电的原子或原子团,但带电的微粒不一定是离子,也可能是质子、电子,说法错误,不符合题意;
C、单质是由一种元素组成的纯净物,化合物是由不同种元素组成的纯净物,说法正确,符合题意;
D、氧化物是由两种元素组成且其中一种元素为氧元素的化合物,则氧化物中一定含氧元素,但含氧元素的不一定是氧化物,如碳酸中含有氧元素,但碳酸不属于氧化物,说法错误,不符合题意。
故选C。
10. 建立模型是学习化学的重要方法,下列化学模型不正确的是
A地壳中元素含量
B物质的组成和构成
C反应之间的关系
D物质分类
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A、地壳中元素含量由高到低依次是氧(O)、硅(Si)、铝(Al)、铁(Fe)、钙(Ca)等,选项模型正确;
B、物质由元素组成,有的物质由分子构成,如氧气由氧分子构成;有的物质由原子直接构成,如铁由铁原子构成;分子由原子构成,离子是原子得失电子形成的,原子得失电子后形成离子,离子也可以构成物质,如氯化钠由钠离子和氯离子构成,选项模型正确;
C、化合反应指的是由两种或两种以上物质反应生成一种物质的反应,氧化反应是物质与氧发生的反应,氧化反应不一定是化合反应,比如甲烷燃烧生成水和二氧化碳,故两者是交叉关系,选项模型不正确;
D、化合物是由不同种元素组成的纯净物,故纯净物包含化合物,氧化物:由两种元素组成的化合物,其中一种为氧元素,故化合物包含氧化物,选项模型正确;
故选C。
11. 构建化学基本观念是学好化学的基础。下列认识错误的是
A. 能量观:有能量改变的变化不一定是化学变化
B. 守恒观:1 g碳与1 g氧气充分反应,生成2 g二氧化碳
C. 结构观:金刚石比石墨硬是因为碳原子的排列方式不同
D. 转化观:化学变化有新物质生成,其本质是原子的重新组合
【答案】B
【解析】
【详解】A、物理变化(如冰融化)也可能伴随能量改变,有能量改变的变化不一定是化学变化,选项认识正确;
B、,选项认识错误;
C、金刚石和石墨的碳原子排列方式不同导致硬度差异,选项认识正确;
D、化学变化是指有新物质生成的变化,其本质为原子的重新组合,选项认识正确;
故选B。
12. 同学们设计的下列实验方案(夹持装置已略去)。能达到目的的是
A探究二氧化碳与水发生了反应
B验证质量守恒定律
C探究是分解的催化剂
D测定空气中氧气的含量
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A、将水加入充满二氧化碳的塑料瓶中,瓶子变瘪,不能说明二氧化碳与水反应,也可能是二氧化碳溶于水,选项方案不能达到实验目的;
B、图中实验,铜与空气中的氧气加热生成氧化铜,图示中玻璃管与空气连接,装置不密闭,不能用于验证质量守恒定律,故选项方案不能达到目的;
C、图中实验,过氧化氢溶液的浓度不同,变量不唯一,不能探究MnO2对H2O2分解的催化作用,更不能探究MnO2是H2O2分解的催化剂,故选项方案不能达到目的;
D、红磷燃烧只消耗空气中的氧气,且生成物为固体,可以测定空气中氧气的含量,选项方案设计能达到目的;
故选D。
13. 某兴趣小组围绕“基于特定需求设计和制作简易供氧器”主题展开跨学科实践探究。结合化学中过氧化氢制氧的原理和生物中氧气供给的实际需求,制作了如下简易供氧器,下列说法不正确的是
A. 若向B剂区域中加入足量的过氧化氢溶液,该装置可持久、平稳地制得氧气
B. 加湿仓中水可起到润湿氧气的作用
C. 反应仓中二氧化锰的质量和化学性质在反应前后不变
D. 过氧化氢中的氧元素有一半转化为氧气
【答案】A
【解析】
【分析】该装置的原理是过氧化氢在二氧化锰催化下分解制氧气,反应的化学方程式为。
【详解】A、若向B剂区域中加入足量的过氧化氢溶液,反应会快速进行,无法实现“持久、平稳”制氧。要达到持久平稳的效果,需要控制反应物的加入速率,说法不正确;
B、加湿仓中的水可以让干燥的氧气通过时变得湿润,起到湿润氧气的作用,说法正确;
C、二氧化锰作为催化剂,在化学反应前后其质量和化学性质都不发生改变,说法正确;
D、从化学方程式可以看出,2 个H2O2分子共含4个氧原子,反应后生成2个H2O(含2个氧原子)和1个O2(含2个氧原子),因此过氧化氢中的氧元素有一半转化为氧气,说法正确;
故选:A。
二、填空题
14. 生产、生活中蕴含着许多化学知识。
(1)加油站贴有图1所示图标,该图标是___________标志。
(2)图2镶有金刚石的玻璃刀能切割玻璃是因为金刚石具有___________的性质。
(3)图3是我国研制的氢能源市域列车,使用氢能源的优点是___________(写一点)。
(4)图4田径场上发令枪响,涉及到红磷的燃烧,其反应的化学方程式为___________。
【答案】(1)禁止烟火
(2)硬度大 (3)燃烧产物无污染、燃烧热值高、原料来源广泛等(合理即可)
(4)
【解析】
【小问1详解】
图1所示图标为禁止烟火的标志;
【小问2详解】
镶有金刚石的玻璃刀能切割玻璃是因为金刚石具有硬度大的性质;
【小问3详解】
氢气燃烧产物是水,无污染,且燃烧热值高、原料来源广泛;
【小问4详解】
红磷燃烧是红磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷,化学方程式为;
15. 阅读科普短文。
在碳达峰、碳中和的大背景下,CO2地质封存技术是当前缓解CO2排放最有效的措施。地质封存是通过管道将CO2注入油气田、咸水层或不可采煤层的密闭地质构造中,形成长时间或永久性对CO2的封存。
典型煤层CO2封存过程如图甲所示,主要包含注入和采出两大系统。烟气注入到煤层后,由于煤对气体的吸附能力CO2>CH4>N2,CH4和N2逐渐被CO2驱替并脱附,再通过采出井抽出。
研究人员对不同的煤在相同条件下吸附CO2的能力进行研究,结果如图乙所示。
(1)CO2封存的途径主要有煤层封存、油气田封存和_______层封存。
(2)图甲中,CH4和N2能被CO2驱替并脱附是由于__________。
(3)由图乙可知,不同的煤在2 MPa时吸附CO2的能力最强的是________煤。
(4)煤层CO2封存技术也存在多种安全风险,请写出一种_____________。
【答案】(1)咸水 (2)煤对气体的吸附能力:CO2>CH4>N2
(3)无烟 (4)CO2泄漏导致温室效应加剧# CH4易燃易爆引发爆炸##地层压力变化诱发地质灾害
【解析】
【小问1详解】
根据短文第一段“地质封存是通过管道将CO2注入油气田、咸水层或不可采煤层的密闭地质构造中”,可知CO2封存的途径除了煤层封存、油气田封存,还有咸水层封存。
【小问2详解】
短文明确说明“由于煤对气体的吸附能力CO2>CH4>N2,CH4和N2逐渐被CO2驱替并脱附”,这就是二者被驱替脱附的核心原因。
【小问3详解】
观察图乙,在压力为2MPa 时,对比四种煤的吸附量可知:无烟煤在2MPa时吸附CO2的能力最强。
【小问4详解】
煤层CO2封存的安全风险可以从多个角度分析:地质层面:CO2泄漏引发温室效应加剧、地层压力异常导致地质灾害(如地震、地层破裂);安全层面:开采出的CH4是易燃易爆气体,存在爆炸风险;环境层面:CO2泄漏污染地下水、改变土壤酸碱度影响生态。
16. 化学吸收法捕集能够助力实现碳中和。用氨水()吸收工业废气中的并制备甲醇()的主要工艺流程如下图。
(1)吸收塔中,氨水需要从顶部喷淋,其目的是___________。
(2)分离器类似实验室的___________操作。
(3)再生塔中,发生的反应属于基本反应类型中的___________。
(4)中的碳元素最终储存在___________(填物质化学式)中。该工艺中可以循环使用的物质是___________。
【答案】(1)增大反应物之间的接触面积,有利于二氧化碳的吸收
(2)过滤 (3)分解反应
(4) ①. CH3OH ②. H2O、NH3
【解析】
【小问1详解】
吸收塔中,氨水需要从顶部喷淋,其目的是:增大反应物之间的接触面积,有利于二氧化碳的吸收;
【小问2详解】
分离器类似实验室的过滤操作,均实现了固液分离;
【小问3详解】
再生塔中,分解生成氨气、二氧化碳和水,符合“一变多”的特点,属于分解反应;
【小问4详解】
根据图示,CO2中的碳元素最终储存在甲醇中,故填:CH3OH;
由图可知,该流程中氨气、水既是反应物,又是生成物,可以循环利用,故填:NH3、H2O;
三、计算题
17. 火力发电厂为防止燃煤烟气中的二氧化硫污染环境,使用石灰石进行烟气脱硫,产生的硫酸钙可用于生产建筑材料。这个过程中会发生化学反应:。
(1)中碳、氧元素的质量比为______。
(2)如果某厂要将燃煤烟气中的32t二氧化硫全部反应吸收,至少需要碳酸钙的质量是多少?
【答案】(1)3:8 (2)解:设至少需要碳酸钙的质量为x
答:至少需要碳酸钙的质量50t。
【解析】
【小问1详解】
中碳、氧元素的质量比为12:(16×3)=3:8;
【小问2详解】
见答案。
四、实验题
18. 如图是初中化学常见气体的发生和收集装置。根据要求回答下列问题:
(1)仪器a的名称是________。
(2)实验室用B装置制取氧气,反应的化学方程式为_______,能用E装置收集氧气的原因是_______。
(3)小妍同学在实验室制取二氧化碳并用F来测量生成二氧化碳的体积,其中在水面上放一层植物油的目的是_________。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) ①. ②. 氧气难溶于水且不与水发生反应
(3)防止二氧化碳溶于水造成误差
【解析】
【小问1详解】
由图可知,a是长颈漏斗。
【小问2详解】
B是固液常温装置,用B制氧气,是用过氧化氢在二氧化锰的催化下生成氧气和水,反应的化学方程式为:,E是排水法,氧气难溶于水且不与水发生反应所以可以用排水法收集氧气。
【小问3详解】
因为二氧化碳能溶于水,所以植物油的目的是隔绝二氧化碳和水的接触,防止二氧化碳溶于水造成误差。
19. 化学兴趣小组的同学们以“探究镁燃烧”为主题开展项目式学习。
任务一:利用镁条燃烧验证质量守恒定律
(1)如图1所示,同学们参照课本进行镁条燃烧的实验,化学方程式为_______。反应结束后,称量陶土网上固体的质量比反应前镁条的质量小,原因是_______。
如图2所示,同学们对实验装置进行改进,继续验证质量守恒定律。实验后,发现产物中有少量黄色固体,大家对此展开进一步探究。
任务二:探究镁粉在空气中燃烧生成的黄色固体成分
【查阅资料】①镁能与氮气反应,生成氮化镁。
②氧化镁为白色固体,难溶于水。
③氮化镁为黄色固体,可与水反应产生氨气。
【猜想假设】镁粉在空气中燃烧生成的黄色固体是氮化镁
【进行实验】
(2)完成下列表格
实验操作
实验现象及结论
取燃烧产物于小烧杯B中,加入适量_____,用大烧杯罩住小烧杯A和B。
现象:_____
结论:猜想正确
【反思交流】
(3)实验中,A烧杯现象明显,从微观角度分析,其原因是_______。
(4)测定空气中氧气的含量时,_______(填“能”或“不能”)用镁代替红磷进行实验。
【答案】(1) ①. ②. 参加反应的氧气的质量小于逸散到空气中白烟的质量
(2) ①. 水 ②. B烧杯中产生气泡,A烧杯中液体变红
(3)氮化镁与水反应生成的氨气分子在不断运动,扩散到A烧杯中
(4)不能
【解析】
【小问1详解】
镁在空气中燃烧,与氧气反应生成氧化镁,化学方程式为;
反应后固体质量看似减小,是因为参加反应的氧气的质量小于逸散到空气中白烟的质量导致称量到的固体质量小于反应前镁条的质量。
【小问2详解】
根据资料,氮化镁(Mg3N2)可与水反应生成氨气(NH3),因此,实验操作①应加入水;
B烧杯中反应产生大量气泡(氨气),氨气是碱性气体,溶于水形成氨水。当氨气分子运动到A烧杯中,会使滴有酚酞的蒸馏水变为红色,从而证明黄色固体是氮化镁,因此现象是:B烧杯中产生气泡,A烧杯中液体变红。
【小问3详解】
A烧杯中酚酞变红,从微观角度看,是因为氮化镁与水反应生成的氨气分子在不断运动,扩散到A烧杯中,与水结合形成氨水,使酚酞溶液显红色。
【小问4详解】
测定空气中氧气含量时,不能用镁代替红磷。因为镁的化学性质非常活泼,不仅能与氧气反应,还能与空气中的氮气、二氧化碳等发生反应,会导致进入装置的水的体积远大于氧气的体积,无法准确测定氧气的含量。
五、综合应用题
20. 我国氢能产业历经灰氢→蓝氢→绿氢的迭代如图1所示。
Ⅰ.利用天然气中的制得其成本相对低廉,利用甲烷制氢的一种原理如图2所示。
(1)甲烷和水蒸气在高温和催化剂作用下反应生成一氧化碳和氢气,反应的化学方程式是___________。
(2)部分氢气通过透氢膜与膜外侧通入的氧气反应,生成水,产生的能量可以提供给甲烷与水反应。由此可知氢气和氧气的反应属于___________(填“放热反应”或“吸热反应”)。
Ⅱ.由风能、太阳能等可再生能源发电,再电解水制得的氢气为“绿氢”;利用太阳能光伏电池将水转化为氢能是一种理想途径,其中一种装置模型如图3所示。通过控制开关连接或,可交替得到或。
(3)太阳能光伏电池将水转化为氢能的过程中,实现了从太阳能到___________能再到化学能的转化。开关连接时,电极1附近产生的气体是___________,太阳能将水转化为氢气相比传统电解水制氢气更加节能、成本低。
【答案】(1)
(2)放热反应 (3) ①. 电 ②. 氢气##H2
【解析】
【小问1详解】
甲烷和水蒸气在高温和催化剂作用下反应生成一氧化碳和氢气,反应的化学方程式为CH4+H2OCO+3H2。
【小问2详解】
部分氢气通过透氢膜与膜外侧通入的氧气反应,生成水,产生的能量可以提供给甲烷与水反应,由此可知氢气和氧气的反应属于放热反应。
【小问3详解】
太阳能光伏电池能把太阳能转化为电能,电解水制得的氢气的过程是把电能转化为化学能,故太阳能光伏电池将水转化为氢能的过程中,实现了从太阳能到电能再到化学能的转化;电解水实验中,与电源正极相连的一端产生氧气,与电源负极相连的一端产生氢气,则开关连接K1时,电极1连接电源负极,则电极1附近产生的气体是氢气。
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