精品解析:重庆育才中学教共体2026-2027学年九年级上学期第二次自主作业化学试卷[
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内容正文:
重庆育才中学教共体初2027届初三(上)第二次自主作业
化学试卷
(全卷共四个大题,满分70分,与物理共用120分钟)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Mg-24 Ca-40
一、选择题(本大题共15个小题,每小题2分,共30分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列厨房中发生的变化一定包含化学变化的是
A. 水的沸腾 B. 白醋挥发 C. 燃气燃烧 D. 食盐溶解
2. 青少年成长需要补钙。市售高钙牛奶中的“钙”指的是
A. 分子 B. 原子 C. 单质 D. 元素
3. 在“镁条燃烧”的实验中,不需要标注的实验图标是
A. 用电 B. 锐器
C. 排风 D. 护目镜
4. 2026年中国水周主题为“国家水网,世纪画卷”。下列保护水资源的措施错误的是
A. 新工艺减少污染物产生 B. 因地制宜修建水库
C. 生活污水处理达标排放 D. 园林采用漫灌浇水
5. 多数金属以矿物形式存在,下列矿石的主要成分属于氧化物的是
A. 菱铁矿(主要成分:FeCO3) B. 赤铁矿(主要成分:Fe2O3)
C. 辉铜矿(主要成分:Cu2S) D. 自然金(主要成分:Au)
6. 往2 mL氢氧化钠溶液中滴加硫酸铜溶液并加热,实验过程中相关操作正确的是
A. 倒液 B. 量取
C. 滴液 D. 加热
7. 三聚磷酸钠(Na5P3O10)常用作肉制品加工的水分保持剂。其中磷元素的化合价为
A. +3价 B. +4价 C. +5价 D. +6价
8. 中国科学家张青莲主持测定了铟、铈等元素相对原子质量。铟、铈在元素周期表中的信息如图所示,下列说法正确的是
A. 铟属于非金属元素 B. 铈的元素符号为In
C. 铈的相对原子质量为140.1 g D. 两种元素原子的质子数相差9
9. 准确描述实验现象是科学探究中严谨性的基本要求。下列化学实验现象描述错误的是
A. 铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射
B. 硫在氧气中燃烧,产生淡蓝色火焰
C. 蜡烛熄灭时,会产生一缕白烟
D. 木炭在空气中燃烧,发出红光
10. 某自来水厂净水流程示意图如下。下列关于该净水过程的说法错误的是
A. 混凝时可以加入明矾 B. 砂滤除去难溶性杂质
C. 活性炭起到吸附的作用 D. 清水池中的水一定是软水
11. 柚子皮中提取的柚皮苷()有抗氧化作用。下列关于柚皮苷的说法正确的是
A. 含有14个氧分子
B. 氢元素的质量分数最大
C. 由碳、氢、氧三种元素组成
D. 由27个碳原子、32个氢原子和14个氧原子构成
12. 化学的基本概念是构建知识大厦的基石。下列对各概念的理解正确的是
A. 由同种分子构成的物质是纯净物,则纯净物一定由同种分子构成
B. 单质由同种元素组成,故由同种元素组成的物质一定不是化合物
C. 带电荷的原子或原子团叫作离子,故带电荷的微观粒子一定是离子
D. 同种元素的质子数一定相同,故质子数相同的粒子一定属于同种元素
13. 下列利用转化思想设计的实验方案,不能达到预期目的是
A.测定空气中氧气的含量
B.用燃着的小木条鉴别二氧化碳和氮气
C.验证石蜡中含有氢元素
D.检查装置的气密性
A. A B. B C. C D. D
14. 中国空间站再生生保系统中,航天员呼出的可与电解水产生的在催化剂条件下反应,生成水和甲烷()。反应的微观示意图如下,下列说法正确的是
A. 该反应中催化剂的质量和性质不变
B. 该反应的基本反应类型为化合反应
C. 该反应中没有改变的微观粒子是C、H、O
D. 该反应的化学方程式为
15. 向一定质量的过氧化氢溶液中加入一定质量的二氧化锰,下列图像不能正确反映对应变化关系的个数是
A. 0个 B. 1个 C. 2个 D. 3个
二、填空题(本大题包括5个小题,共23分)
16. 中国古代陶瓷烧制所用原料中有:含硅元素的化合物、氧化镁、氧化铝、铁粉等。请用化学用语填空。
(1)3个硅原子________。
(2)氧化镁中氧离子符号为________。
(3)氧化铝的化学式为________。
(4)铁粉在氧气中燃烧的化学方程式为________。
17. 兴趣小组为探究分子运动现象做了如下实验。
【查阅资料】氨气是一种密度比空气小且有刺激性气味的气体。
(1)图1实验中,浓氨水能使A烧杯内酚酞溶液变红,说明浓氨水具有________性。
(2)图2中观察到酚酞纱布条________(填“”或“”)段先变红。
(3)由图3的实验现象可分析得出分子的运动速率与温度的关系是________________。
(4)与图1装置相比,图2装置的优点是________________(答一点)。
18. 质量守恒定律是初中化学重要的理论基础。
(1)装置A中红磷燃烧的化学方程式为________________________。
(2)装置B中加热铜粉,观察到固体的颜色变化为____________。
(3)装置B内铜粉质量为m g,容器中氧气质量为n g,充分反应后,关于生成的氧化铜的质量,判断正确的是________(填序号)。
A. 一定等于 B. 一定大于 C. 可能小于
(4)某固体物质在隔绝空气的情况下,受热发生分解反应,生成氧化铜、水和二氧化碳三种物质,则该物质一定由________________(填元素符号)元素组成。
(5)关于本组验证质量守恒定律的实验说法错误的是________(填序号)。
A. 装置A实验中,红磷必须过量,才能验证质量守恒定律
B. 装置B实验中,固体未冷却至室温就再次称量,天平可能会向右倾斜
C. 装置C实验中,反应后称得质量变小,该实验不遵守质量守恒定律
19. 氢能是重要的清洁能源,制氢、储氢、释氢是氢能利用的关键环节。
【查阅资料】MgH2固体可与水反应释放出氢气。
(1)“制氢”:实验室用图1所示装置电解水制氢,该反应的化学方程式为________,其中________(填“”或“”)管内产生的是氢气。
(2)“制氢”:图2中CH4和O2在催化剂、高温条件下制氢,反应一段时间,有少量黑色固体单质生成,并覆盖在催化剂表面,该固体是________(填化学式)。
(3)“储氢”:在稀有气体氛围中,将镁粉置于特定的溶剂内,通入H2不断搅拌,生成MgH2固体。下列说法错误的是________(填序号)。
A. 稀有气体可防止Mg与空气中的O2接触
B. 固态MgH2比气态H₂更便于储存和运输
C. 生成的MgH2固体可以敞口长期存放
(4)“释氢”:固体MgH2是镁基储氢材料,它可以在一定条件下通过分解反应释放出氢气,反应体系内除MgH2外,其余物质不含氢元素。质量储氢密度。MgH2完全分解释放氢气时,质量储氢密度的理论值为________(精确到0.1%)。
20. 用黑钨矿[含钨酸亚铁(FeWO4)]制得金属钨(W)的主要工艺流程如图所示。
【查阅资料】钨酸(H2WO4)是一种不溶于水的黄色固体;三氧化钨(WO3)难溶于水。
(1)将黑钨矿石碾成粉末,目的是________________。
(2)压煮器中反应的化学方程式为,则R的化学式为___________。
(3)酸浸槽中操作a的名称是___________。
(4)还原炉中用氢气在高温下与WO3反应制得金属钨的化学方程式为___________,该过程不能混入空气的主要原因是___________。
三、实验题(本大题包括2个小题,共13分)
21. 学习小组进行实验室制取氧气的相关探究,A~F是气体制取、净化常用装置。
【查阅资料】浓硫酸具有吸水性,可用于干燥气体。
(1)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为___________;若收集的氧气用于氢气燃烧探究水的组成,最好选用的收集装置是___________(填序号)。
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,反应的化学方程式为___________;选择的发生装置是___________(填序号),检查装置气密性后,在添加试剂时,二氧化锰应放入该装置的___________(填仪器名称)中。
(3)小组同学用较浓的过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,用装置D收集并验满,发现反应容器壁发烫,集气瓶中出现大量白雾,验满时带火星的木条无法复燃,于是改进实验如下。
思路
实验改进
现象
除去氧气中混有的水蒸气
在发生装置和收集装置之间增加装置F,气体从_______(填“a”或“b”)端通入,重新收集并验满。
带火星的木条复燃
22. 同学们以“探究化学之镁”为主题开展项目式学习。
任务一:探究镁的物理性质
【实验探究】取一段镁条完成下列实验:①观察打磨后的镁条呈银白色;②镁条容易被折弯;③把打磨后的镁条放在热水上方,镁条会变热。
(1)根据上述实验现象分析,镁条具有的物理性质为___________(填序号)。
A. 镁条硬度小 B. 镁条具有可燃性 C. 镁条具有导热性
任务二:探究镁的化学性质
实验1:镁在空气中燃烧
小光点燃镁条,观察到剧烈燃烧,发出耀眼的白光,生成大量白色固体,还有少量黄色固体。
【查阅资料】镁在空气中燃烧时也能与N2反应生成黄色固体氮化镁(Mg3N2);氮化镁可与
水剧烈反应产生氨气,氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
【实验原理】
(2)镁燃烧生成白色固体的化学方程式为______________________。
【实验探究】
(3)请设计实验方案验证该黄色固体是氮化镁_______________________(写出具体实验操作、现象及结论)。
实验2:镁与醋酸反应
【实验探究】图甲中橡胶塞连接气体压力传感器,反应容器中放入一定量打磨好的镁条,注射器中放入白醋,塞紧瓶塞,将注射器中白醋推入反应容器并打开仪器,观察到容器中镁条减少,产生气泡,反应容器外壁发烫,一段时间后,得到气体压强与时间的关系曲线图(图乙)。
(4)镁条和白醋恰好充分反应是在________(填“A”“B”“C”或“D”)点;CD段气压逐渐下降的原因是______________________。
(5)从AB段到BC段,反应速率先慢后快,导致速率变快的主要因素是_________(填字母)。
A. 反应物接触面积 B. 白醋的浓度 C. 温度
【反思与交流】
(6)综合本次探究认识,空气中的N2含量远高于O2,但镁条在空气中燃烧生成的MgO远多于Mg3N2,结合气体性质角度分析,可能的原因是______________________。
四、计算题(本大题包括1个小题,共4分)
23. 水泥厂常用石灰石(主要成分为CaCO3)作原料。某石灰石样品中碳酸钙的质量分数为80.0%(假设该样品中的钙元素全部来自碳酸钙)。请计算:
(1)碳酸钙的相对分子质量为___________。
(2)碳酸钙中碳元素和氧元素的质量比为___________(填最简整数比)。
(3)碳酸钙中钙元素的质量分数为___________。
(4)1 t该样品中所含钙元素的质量为___________t。
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重庆育才中学教共体初2027届初三(上)第二次自主作业
化学试卷
(全卷共四个大题,满分70分,与物理共用120分钟)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Mg-24 Ca-40
一、选择题(本大题共15个小题,每小题2分,共30分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列厨房中发生的变化一定包含化学变化的是
A. 水的沸腾 B. 白醋挥发 C. 燃气燃烧 D. 食盐溶解
【答案】C
【解析】
【详解】A水的沸腾是水由液态变为气态,B白醋挥发是液态醋酸变为气态扩散,D食盐溶解是食盐分散到水中,均无新物质生成,属于物理变化。C燃气燃烧有新物质生成,属于化学变化。故选C。
2. 青少年成长需要补钙。市售高钙牛奶中的“钙”指的是
A. 分子 B. 原子 C. 单质 D. 元素
【答案】D
【解析】
【详解】物质是由元素组成的,这里的“钙”不是以分子、原子、单质等形式存在,这里所指的“钙”是强调存在的元素,与具体形态无关,故选D。
3. 在“镁条燃烧”的实验中,不需要标注的实验图标是
A. 用电 B. 锐器
C. 排风 D. 护目镜
【答案】A
【解析】
【详解】A.镁条燃烧实验中,点燃镁条使用酒精灯(以酒精为燃料,无任何用电操作),不存在用电相关风险,因此该标识不需要标注,A符合题意。
B.实验前需用小刀/剪刀剪断镁条,小刀/剪刀属于锋利锐器,易造成划伤,需要标注该标识,B不符合题意。
C.镁条燃烧会产生固体白烟,易刺激呼吸道,需在排风环境下操作,需要标注该标识,C不符合题意。
D.镁条燃烧会发出耀眼强光,易损伤眼部,需佩戴护目镜,需要标注该标识,D不符合题意。
4. 2026年中国水周主题为“国家水网,世纪画卷”。下列保护水资源的措施错误的是
A. 新工艺减少污染物产生 B. 因地制宜修建水库
C. 生活污水处理达标排放 D. 园林采用漫灌浇水
【答案】D
【解析】
【详解】A.通过新工艺从生产源头减少污染物产生,可从根源降低水体污染风险,措施正确。
B.因地制宜修建水库可调节水资源的时间分配不均问题,提升水资源调蓄能力,属于国家水网建设的合理举措,措施正确。
C.生活污水处理达标后排放,可避免生活污水直接污染水体,是防治水污染的必要措施,措施正确。
D.园林采用漫灌的方式会造成水资源的大量浪费,水资源利用率极低,不属于保护水资源的合理措施,该选项错误。
5. 多数金属以矿物形式存在,下列矿石的主要成分属于氧化物的是
A. 菱铁矿(主要成分:FeCO3) B. 赤铁矿(主要成分:Fe2O3)
C. 辉铜矿(主要成分:Cu2S) D. 自然金(主要成分:Au)
【答案】B
【解析】
【详解】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。Cu2S、Au不含氧元素,FeCO3由3种元素组成,不是氧化物。Fe2O3由铁、氧两种元素组成,是氧化物。故选B。
6. 往2 mL氢氧化钠溶液中滴加硫酸铜溶液并加热,实验过程中相关操作正确的是
A. 倒液 B. 量取
C. 滴液 D. 加热
【答案】A
【解析】
【详解】A.向容器中倾倒液体时,瓶塞倒放在桌面上、试剂瓶口紧挨容器口,正确。
B.量取2mL液体时,不能选用100mL量筒,应该选择量程接近待量取液体体积的10mL量筒,否则会导致量取的体积误差极大,错误。
C.使用胶头滴管向试管中滴加液体时,胶头滴管不能伸入试管内部,应竖直悬空在试管口的正上方,防止污染试剂,错误。
D.给试管内的液体加热时,试管内液体的体积不能超过试管容积的三分之一,同时手不能捏住试管夹的短柄,防止试管脱落,错误。
7. 三聚磷酸钠(Na5P3O10)常用作肉制品加工的水分保持剂。其中磷元素的化合价为
A. +3价 B. +4价 C. +5价 D. +6价
【答案】C
【解析】
【详解】化合物中Na元素通常显+1价,O元素通常显-2价,设中P元素的化合价为,根据化合物中各元素正负化合价代数和为0,则,,因此磷元素的化合价为+5价,故选C。
8. 中国科学家张青莲主持测定了铟、铈等元素相对原子质量。铟、铈在元素周期表中的信息如图所示,下列说法正确的是
A. 铟属于非金属元素 B. 铈的元素符号为In
C. 铈的相对原子质量为140.1 g D. 两种元素原子的质子数相差9
【答案】D
【解析】
【详解】A.铟的元素名称带“钅”字旁,属于金属元素,说法错误。
B.铈的元素符号为,是铟的元素符号,说法错误。
C.相对原子质量的单位为“1”,通常省略不写,不是质量单位“g”,说法错误。
D.元素周期表单元格左上角数字为原子序数,原子中原子序数=质子数,铟的质子数为49,铈的质子数为58,二者质子数差值为,说法正确。
9. 准确描述实验现象是科学探究中严谨性的基本要求。下列化学实验现象描述错误的是
A. 铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射
B. 硫在氧气中燃烧,产生淡蓝色火焰
C. 蜡烛熄灭时,会产生一缕白烟
D. 木炭在空气中燃烧,发出红光
【答案】B
【解析】
【详解】A.描述正确。
B.硫在氧气中燃烧时,会产生明亮的蓝紫色火焰;淡蓝色火焰是硫在空气中燃烧的特征,描述错误。
C.蜡烛熄灭时,气态石蜡遇冷凝结成石蜡固体小颗粒,形成可见的一缕白烟,描述正确。
D.描述正确。
10. 某自来水厂净水流程示意图如下。下列关于该净水过程的说法错误的是
A. 混凝时可以加入明矾 B. 砂滤除去难溶性杂质
C. 活性炭起到吸附的作用 D. 清水池中的水一定是软水
【答案】D
【解析】
【详解】A.明矾是常用的净水混凝剂,溶于水形成的胶状物可吸附水中悬浮杂质、加速其沉降,混凝步骤可加入明矾,描述正确。
B.砂滤属于过滤操作,可除去水中的难溶性固体杂质,描述正确。
C.活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,可吸附水中的色素和异味,描述正确。
D.该净水流程仅能除去难溶性杂质、色素、异味,杀灭细菌,无法除去水中可溶性的钙、镁化合物,因此清水池中的水仍可能含有较多可溶性钙镁离子,不一定是软水,描述错误。
11. 柚子皮中提取的柚皮苷()有抗氧化作用。下列关于柚皮苷的说法正确的是
A. 含有14个氧分子
B. 氢元素的质量分数最大
C. 由碳、氢、氧三种元素组成
D. 由27个碳原子、32个氢原子和14个氧原子构成
【答案】C
【解析】
【详解】A.柚皮苷是纯净物,由柚皮苷分子构成,其分子内仅含氧原子,不存在独立的氧分子,表述错误。
B.柚皮苷中C、H、O“元素质量比:,其中碳元素质量占比最高,因此碳元素的质量分数最大,表述错误。
C.由化学式可知,柚皮苷由碳、氢、氧三种元素组成,表述正确。
D.柚皮苷由柚皮苷分子构成,1个柚皮苷分子由27个碳原子、32个氢原子、14个氧原子构成,表述错误。
12. 化学的基本概念是构建知识大厦的基石。下列对各概念的理解正确的是
A. 由同种分子构成的物质是纯净物,则纯净物一定由同种分子构成
B. 单质由同种元素组成,故由同种元素组成的物质一定不是化合物
C. 带电荷的原子或原子团叫作离子,故带电荷的微观粒子一定是离子
D. 同种元素的质子数一定相同,故质子数相同的粒子一定属于同种元素
【答案】B
【解析】
【详解】A.构成物质的微粒包括分子、原子、离子三类。纯净物由一种物质组成,并非一定由同种分子构成,例如金属铁是纯净物,由铁原子直接构成;氯化钠是纯净物,由钠离子、氯离子构成,A错误。
B.化合物是由不同种元素组成的纯净物,组成元素至少为2种。因此仅由同种元素组成的物质,无论属于单质还是同素异形体形成的混合物,都不可能满足化合物“含不同种元素”的核心要求,一定不是化合物,B正确。
C.带电的微观粒子除离子外,还包括质子、电子、原子核等,例如电子带负电,但不属于离子,C错误。
D.元素是质子数相同的一类原子的总称,“粒子”包含分子、原子、离子等多种类型。例如分子的质子数为10,与氖原子的质子数相同,但二者不属于同种元素,D错误。
13. 下列利用转化思想设计的实验方案,不能达到预期目的是
A.测定空气中氧气的含量
B.用燃着的小木条鉴别二氧化碳和氮气
C.验证石蜡中含有氢元素
D.检查装置的气密性
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气,生成固体五氧化二磷,使瓶内压强小于外界大气压,冷却后打开弹簧夹,进入集气瓶的水的体积即为空气中氧气的体积,可达到测定空气中氧气含量的目的。
B.二氧化碳和氮气均不燃烧、也不支持燃烧,将燃着的小木条伸入两种气体中,木条均会熄灭,现象无差异,无法鉴别,不能达到预期目的。
C.将冷而干燥的烧杯罩在蜡烛火焰上方,若烧杯内壁出现水雾,说明石蜡燃烧生成了水;根据质量守恒定律,水中的氢元素来自石蜡,可验证石蜡中含有氢元素,能达到目的。
D.用手握住试管,试管内气体受热膨胀,若装置气密性良好,导管口会有气泡冒出,可检查装置的气密性,能达到目的。
14. 中国空间站再生生保系统中,航天员呼出的可与电解水产生的在催化剂条件下反应,生成水和甲烷()。反应的微观示意图如下,下列说法正确的是
A. 该反应中催化剂的质量和性质不变
B. 该反应的基本反应类型为化合反应
C. 该反应中没有改变的微观粒子是C、H、O
D. 该反应的化学方程式为
【答案】C
【解析】
【详解】A.催化剂的特征是反应前后质量和化学性质不变,物理性质可能发生改变,A错误。
B.化合反应的特点是“多变一”,即多种反应物生成一种生成物,该反应生成物为和两种物质,不属于化合反应,B错误。
C.化学变化的本质是分子拆分为原子、原子重新组合为新分子,反应前后碳原子、氢原子、氧原子的种类和数目均不改变,C正确。
D.由题意可知,甲为,乙为,丙为,丁为,配平后反应方程式应为,D错误。
15. 向一定质量的过氧化氢溶液中加入一定质量的二氧化锰,下列图像不能正确反映对应变化关系的个数是
A. 0个 B. 1个 C. 2个 D. 3个
【答案】A
【解析】
【详解】反应初始无氧气,氧气质量从0开始,随反应进行逐渐升高,待过氧化氢完全分解后,氧气质量不再变化,图像趋势正确。
过氧化氢溶液本身含有溶剂水,因此t=0时水的质量大于0;反应过程中不断生成水,水的质量逐渐升高,待反应结束后,水的质量不再变化,图像趋势正确。
反应过程中氢元素全部留在液体中(氧气不含氢元素),因此液体中氢元素总质量不变;由于反应不断放出氧气,液体总质量逐渐减小,因此氢元素质量分数逐渐升高,待反应结束后,液体总质量不变,氢元素质量分数也保持不变,图像起点、趋势、拐点均正确。
反应初始无消耗,消耗的过氧化氢质量从0开始,随反应进行逐渐升高,待过氧化氢完全反应后,消耗质量不再变化,图像趋势正确。
四个图像均能正确反映对应变化关系,不能正确反映的个数为0。故选A。
二、填空题(本大题包括5个小题,共23分)
16. 中国古代陶瓷烧制所用原料中有:含硅元素的化合物、氧化镁、氧化铝、铁粉等。请用化学用语填空。
(1)3个硅原子________。
(2)氧化镁中氧离子符号为________。
(3)氧化铝的化学式为________。
(4)铁粉在氧气中燃烧的化学方程式为________。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
表示多个原子时,直接在对应元素符号前标注原子个数即可,硅的元素符号为Si,因此3个硅原子写作。
【小问2详解】
氧化镁中氧元素为-2价,对应带2个单位负电荷的氧离子,离子符号需将电荷数标注在元素符号右上角,数字在前、正负号在后,因此氧离子为。
【小问3详解】
氧化铝中铝元素显+3价、氧元素显-2价,根据化合物中正负化合价代数和为零的规则,交叉约简后可得化学式。
【小问4详解】
铁粉在氧气中燃烧的产物为四氧化三铁,化学方程式见答案。
17. 兴趣小组为探究分子运动现象做了如下实验。
【查阅资料】氨气是一种密度比空气小且有刺激性气味的气体。
(1)图1实验中,浓氨水能使A烧杯内酚酞溶液变红,说明浓氨水具有________性。
(2)图2中观察到酚酞纱布条________(填“”或“”)段先变红。
(3)由图3的实验现象可分析得出分子的运动速率与温度的关系是________________。
(4)与图1装置相比,图2装置的优点是________________(答一点)。
【答案】(1)挥发 (2)ab
(3)其他条件相同时,温度越高,分子的运动速率越快
(4)更环保##节约药品
【解析】
【小问1详解】
图1中A烧杯和盛浓氨水的B烧杯没有直接接触,A中酚酞仍变红,说明浓氨水的氨分子运动到了A中,体现浓氨水有挥发性。
【小问2详解】
资料明确说明氨气密度比空气小,因此氨分子会先向竖管的上方扩散,所以位置更靠上的ab段酚酞纱布条会先变红。
【小问3详解】
图3是对照实验,唯一变量是温度:④中浓氨水处于热水中,对应的③试管内酚酞溶液,比常温下①对应的②试管内酚酞更快变红,由此可得出温度与分子运动速率的关系。
【小问4详解】
图2是密闭的微型装置,和图1的敞口大烧杯装置对比,不仅用的药品更少,能节约药品,还能防止有刺激性气味的氨气逸散到空气中,更环保,同时还能通过ab段先变红的现象直接验证氨气密度比空气小。
18. 质量守恒定律是初中化学重要的理论基础。
(1)装置A中红磷燃烧的化学方程式为________________________。
(2)装置B中加热铜粉,观察到固体的颜色变化为____________。
(3)装置B内铜粉质量为m g,容器中氧气质量为n g,充分反应后,关于生成的氧化铜的质量,判断正确的是________(填序号)。
A. 一定等于 B. 一定大于 C. 可能小于
(4)某固体物质在隔绝空气的情况下,受热发生分解反应,生成氧化铜、水和二氧化碳三种物质,则该物质一定由________________(填元素符号)元素组成。
(5)关于本组验证质量守恒定律的实验说法错误的是________(填序号)。
A. 装置A实验中,红磷必须过量,才能验证质量守恒定律
B. 装置B实验中,固体未冷却至室温就再次称量,天平可能会向右倾斜
C. 装置C实验中,反应后称得质量变小,该实验不遵守质量守恒定律
【答案】(1)
(2)
由红色逐渐变为黑色 (3)C
(4)
Cu、O、H、C (5)AC
【解析】
【小问1详解】
红磷在点燃条件下与氧气反应生成五氧化二磷,化学方程式见答案。
【小问2详解】
铜为红色固体,加热时与氧气反应生成黑色的氧化铜,因此可观察到固体颜色由红变黑。
【小问3详解】
根据质量守恒定律,生成氧化铜的质量等于参加反应的铜和氧气的质量总和。若铜、氧气恰好完全反应,生成氧化铜的质量为;若其中一种反应物过量,参加反应的物质总质量小于,则生成氧化铜的质量小于,因此生成的氧化铜质量可能小于,选C。
【小问4详解】
化学反应前后元素种类不变,该反应在隔绝空气条件下发生,生成物含Cu、O、H、C四种元素,因此反应物一定由这四种元素组成。
【小问5详解】
A.验证质量守恒定律只需保证密闭体系内反应前后总质量相等,与红磷是否过量无关,红磷过量是测定空气中氧气含量实验的要求,该说法错误;
B.装置B未冷却时,内部气体受热膨胀使小气球胀大,装置受到的空气浮力增大,左盘视重减小,天平可能向右倾斜,该说法正确;
C.所有化学反应都遵守质量守恒定律,装置C中称量质量变小是因为反应生成的二氧化碳逸散到空气中,并非反应不遵守质量守恒,该说法错误。
故选AC。
19. 氢能是重要的清洁能源,制氢、储氢、释氢是氢能利用的关键环节。
【查阅资料】MgH2固体可与水反应释放出氢气。
(1)“制氢”:实验室用图1所示装置电解水制氢,该反应的化学方程式为________,其中________(填“”或“”)管内产生的是氢气。
(2)“制氢”:图2中CH4和O2在催化剂、高温条件下制氢,反应一段时间,有少量黑色固体单质生成,并覆盖在催化剂表面,该固体是________(填化学式)。
(3)“储氢”:在稀有气体氛围中,将镁粉置于特定的溶剂内,通入H2不断搅拌,生成MgH2固体。下列说法错误的是________(填序号)。
A. 稀有气体可防止Mg与空气中的O2接触
B. 固态MgH2比气态H₂更便于储存和运输
C. 生成的MgH2固体可以敞口长期存放
(4)“释氢”:固体MgH2是镁基储氢材料,它可以在一定条件下通过分解反应释放出氢气,反应体系内除MgH2外,其余物质不含氢元素。质量储氢密度。MgH2完全分解释放氢气时,质量储氢密度的理论值为________(精确到0.1%)。
【答案】(1) ①.
②.
b (2)
C (3)C (4)
7.7%
【解析】
【小问1详解】
电解水时,水在通电条件下分解生成氢气和氧气,该反应的化学方程式为:见答案;
电解规律为“正氧负氢”,图中a管连接电源正极、b管连接电源负极,因此b管内产生氢气。
【小问2详解】
根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,反应物仅含三种元素,其中能形成的黑色固体单质为碳单质,化学式为C。
【小问3详解】
A.稀有气体化学性质稳定,可作保护气,隔绝氧气防止镁被氧化,A不符合题意;
B.固态的密度远大于气态,体积更小,更便于储存运输,B不符合题意;
C.由题意可知可与水反应,敞口存放会接触空气中的水蒸气发生反应变质,C符合题意。
【小问4详解】
发生分解反应时,其余产物不含氢元素,因此分解反应为。的相对分子质量为,每26份质量的完全分解可生成2份质量的,因此质量储氢密度为。
20. 用黑钨矿[含钨酸亚铁(FeWO4)]制得金属钨(W)的主要工艺流程如图所示。
【查阅资料】钨酸(H2WO4)是一种不溶于水的黄色固体;三氧化钨(WO3)难溶于水。
(1)将黑钨矿石碾成粉末,目的是________________。
(2)压煮器中反应的化学方程式为,则R的化学式为___________。
(3)酸浸槽中操作a的名称是___________。
(4)还原炉中用氢气在高温下与WO3反应制得金属钨的化学方程式为___________,该过程不能混入空气的主要原因是___________。
【答案】(1)
增大反应物接触面积,加快反应速率,使反应更充分
(2)
(3)
过滤 (4) ①.
②.
高温下氢气与空气混合易发生爆炸,同时防止生成的金属钨在高温下被氧气氧化
【解析】
【小问1详解】
略。
【小问2详解】
根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类、数目保持不变。分别统计反应前后已知物质的原子总数:反应前现有Na、C、O、Fe、W的原子数依次为8、4、28、4、4;反应后对应原子数依次为8、4、30、4、4。对比可知R仅含有2个氧原子,则R为。
【小问3详解】
根据资料,酸浸槽中反应生成的是不溶于水的固体,操作a需要将固体与溶液X分离,该固液分离操作的名称为过滤。
【小问4详解】
氢气在高温下还原三氧化钨生成金属钨和水,化学方程式见答案;
由于氢气是可燃性气体,高温环境下若混入空气,氢气与氧气混合达到爆炸极限会发生剧烈爆炸,同时高温下生成的金属钨性质活泼,会被空气中的氧气重新氧化,因此还原炉中不能混入空气。
三、实验题(本大题包括2个小题,共13分)
21. 学习小组进行实验室制取氧气的相关探究,A~F是气体制取、净化常用装置。
【查阅资料】浓硫酸具有吸水性,可用于干燥气体。
(1)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为___________;若收集的氧气用于氢气燃烧探究水的组成,最好选用的收集装置是___________(填序号)。
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,反应的化学方程式为___________;选择的发生装置是___________(填序号),检查装置气密性后,在添加试剂时,二氧化锰应放入该装置的___________(填仪器名称)中。
(3)小组同学用较浓的过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,用装置D收集并验满,发现反应容器壁发烫,集气瓶中出现大量白雾,验满时带火星的木条无法复燃,于是改进实验如下。
思路
实验改进
现象
除去氧气中混有的水蒸气
在发生装置和收集装置之间增加装置F,气体从_______(填“a”或“b”)端通入,重新收集并验满。
带火星的木条复燃
【答案】(1) ①. ②. D
(2) ①. ②. B ③. 锥形瓶
(3)a
【解析】
【小问1详解】
高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,对应化学方程式如上。该实验目的是探究氢气燃烧生成水,要求收集的氧气不能混有水蒸气,避免干扰水的检验;排空气法收集的氧气相比排水法更干燥,氧气密度大于空气,因此选用向上排空气法装置D。
【小问2详解】
过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气,对应化学方程式如上。该反应是固液不加热型,因此选发生装置B;装置B的固体药品二氧化锰需要加入锥形瓶中,过氧化氢溶液从分液漏斗添加。
【小问3详解】
用浓硫酸干燥氧气时,气体必须“长进短出”,让气体充分和浓硫酸接触除去水蒸气,因此从长导管a端通入。
22. 同学们以“探究化学之镁”为主题开展项目式学习。
任务一:探究镁的物理性质
【实验探究】取一段镁条完成下列实验:①观察打磨后的镁条呈银白色;②镁条容易被折弯;③把打磨后的镁条放在热水上方,镁条会变热。
(1)根据上述实验现象分析,镁条具有的物理性质为___________(填序号)。
A. 镁条硬度小 B. 镁条具有可燃性 C. 镁条具有导热性
任务二:探究镁的化学性质
实验1:镁在空气中燃烧
小光点燃镁条,观察到剧烈燃烧,发出耀眼的白光,生成大量白色固体,还有少量黄色固体。
【查阅资料】镁在空气中燃烧时也能与N2反应生成黄色固体氮化镁(Mg3N2);氮化镁可与
水剧烈反应产生氨气,氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
【实验原理】
(2)镁燃烧生成白色固体的化学方程式为______________________。
【实验探究】
(3)请设计实验方案验证该黄色固体是氮化镁_______________________(写出具体实验操作、现象及结论)。
实验2:镁与醋酸反应
【实验探究】图甲中橡胶塞连接气体压力传感器,反应容器中放入一定量打磨好的镁条,注射器中放入白醋,塞紧瓶塞,将注射器中白醋推入反应容器并打开仪器,观察到容器中镁条减少,产生气泡,反应容器外壁发烫,一段时间后,得到气体压强与时间的关系曲线图(图乙)。
(4)镁条和白醋恰好充分反应是在________(填“A”“B”“C”或“D”)点;CD段气压逐渐下降的原因是______________________。
(5)从AB段到BC段,反应速率先慢后快,导致速率变快的主要因素是_________(填字母)。
A. 反应物接触面积 B. 白醋的浓度 C. 温度
【反思与交流】
(6)综合本次探究认识,空气中的N2含量远高于O2,但镁条在空气中燃烧生成的MgO远多于Mg3N2,结合气体性质角度分析,可能的原因是______________________。
【答案】(1)AC (2)
(3)取少量黄色固体于试管中,加入适量水,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,若观察到有刺激性气味气体生成,湿润的红色石蕊试纸变蓝,证明该黄色固体是氮化镁
(4) ①. C ②. 完全反应后,温度逐渐恢复至室温 (5)C
(6)相同条件下,氧气的化学性质比氮气更活泼,镁更容易和氧气发生反应
【解析】
【小问1详解】
物理性质是不需要发生化学变化就能表现出的性质:
A.镁条容易折弯说明硬度小,正确;
B.可燃性属于化学性质,错误;
C.镁条放在热水上方变热说明镁能传导热量,具有导热性,正确。
【小问2详解】
略。
【小问3详解】
资料信息:氮化镁和水反应会生成能使湿润红色石蕊试纸变蓝的氨气,通过检验反应产物氨气即可验证黄色固体为氮化镁。方案为:取少量黄色固体于试管中,加入适量水,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,若有刺激性气味气体生成,湿润的红色石蕊试纸变蓝,证明该黄色固体是氮化镁。
【小问4详解】
镁和白醋反应生成氢气使容器内压强上升,当二者恰好完全反应时,气体量达到最大值,压强也达到峰值,对应图中的C点;
反应结束后不再产生气体,且反应放出的热量逐渐散失,容器温度恢复至室温,气体受热膨胀的效应消失,体积收缩,因此CD段气压逐渐下降。
【小问5详解】
反应过程中镁条不断被消耗,反应物接触面积、白醋浓度都是逐渐减小的,会让反应速率变慢;题目明确说明反应容器外壁发烫,该反应放热,体系温度升高,温度升高会加快反应速率,因此速率变快的主要因素是温度,故选C。
【小问6详解】
从气体性质角度分析,虽然空气中氮气含量远高于氧气,但氧气的化学性质比氮气活泼,更易和镁发生化学反应,因此生成的氧化镁远多于氮化镁。
四、计算题(本大题包括1个小题,共4分)
23. 水泥厂常用石灰石(主要成分为CaCO3)作原料。某石灰石样品中碳酸钙的质量分数为80.0%(假设该样品中的钙元素全部来自碳酸钙)。请计算:
(1)碳酸钙的相对分子质量为___________。
(2)碳酸钙中碳元素和氧元素的质量比为___________(填最简整数比)。
(3)碳酸钙中钙元素的质量分数为___________。
(4)1 t该样品中所含钙元素的质量为___________t。
【答案】(1)
100 (2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
碳酸钙的相对分子质量为:;
【小问2详解】
碳酸钙中碳元素和氧元素的质量比为:;
【小问3详解】
碳酸钙中钙元素的质量分数为:;
【小问4详解】
由题意可知,样品中碳酸钙的质量分数为80.0%,且钙元素全部来自碳酸钙,因此钙元素质量为:。
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