精品解析:广东广州市番禺区市桥金山谷学校2026-2027学年九年级上学期期中测试化学试卷
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内容正文:
2026学年第一学期九年级化学学科期中测试题问卷
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共8页,满分60分,考试用时60分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的个人信息填写在答题卡和答卷上。
2.考生必须保持答题卡的整洁,考试结束后,将答题卡和答卷交给监考老师。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 N-14 Fe-56
第Ⅰ卷(共24分)
一、单项选择题(本题包括12小题,每小题2分,共24分。每小题给出的四个选项中,只有一项最符合题意。错选、不选、多选或涂改不清的,均不给分。)
1. 成语是中华民族智慧的结晶。下列成语所描述的变化涉及化学变化的是()
A. 刻舟求剑 B. 滴水成冰 C. 百炼成钢 D. 积沙成塔
2. 下列有关图标说明或实验操作错误的是
A. 检查气密性 B. 取液体药品
C. 滴加液体 D. 加热液体
3. 空气是人类生产活动的重要资源。下列生活生产中用到的气体不是来自空气的是
A. 炼钢过程用到的氧气
B. 磁悬浮列车用到的氮气
C. 用于生产氮肥的氨气
D. 制作电光源的稀有气体
4. 如下图所示,兴趣小组设计镁条在空气中燃烧的实验来验证质量守恒定律,下列有关分析不正确的是
A. 实验中可观察到镁条燃烧发出耀眼的白光
B. 该兴趣小组设计的实验不符合质量守恒定律
C. 理论上生成的氧化镁的质量大于参加反应的镁的质量
D. 实验时产生大量白烟,推测陶土网上氧化镁的质量可能小于参加反应的镁的质量
5. 对于下列化学用语,有关说法正确的是
①NaCl ②Fe2+ ③KMnO4 ④ ⑤
A. ①是由钠原子和氯原子构成的
B. ②中数字的含义:一个铁离子带2个单位的正电荷
C. ③中锰元素化合价为+7
D. ④⑤表示的元素位于同一周期
6. “劳动是幸福的源泉”。下列劳动实践与化学知识关联错误的是
选项
劳动实践
化学知识
A
向鱼缸中通入空气
空气中氧气可供水中的鱼儿呼吸
B
晾晒衣服时,水蒸发变成水蒸气
分子大小发生改变
C
在庭院种植花卉,墙外能闻到花香
分子在不断运动
D
在家里把水煮沸后才饮用
可杀菌且降低水的硬度
A. A B. B C. C D. D
7. 2025年中国空间站实验舱的太阳能电池中使用了金属镓(Ga)。镓在元素周期表中的部分信息及其原子结构示意图如图所示,下列说法正确的是
A. 镓的相对原子质量为69.72 g B. 镓元素位于元素周期表的第三周期
C. 镓原子在化学反应中易得到电子 D. 氧化镓的化学式为Ga2O3
8. 水果中含有柠檬酸(C6H8O7),可促进消化。下列有关柠檬酸的说法中,正确的是
A. 柠檬酸由碳、氢、氧三种元素组成
B. 柠檬酸中含有8个氢原子
C. 柠檬酸中碳元素的质量分数最小
D. 柠檬酸的相对分子质量为192g
9. 下列关于原子、分子、离子的说法,错误的是
A. 分子和原子均不显电性
B. 原子、分子和离子都能直接构成物质
C. 原子变成离子的过程中一定发生变化的是质子数
D. 两种原子的质量之比等于它们的相对原子质量之比
10. 物质是由微观粒子构成。如用“”和“”表示两种不同元素的原子,则下列示意图中表示化合物的是
A. B. C. D.
11. 合成甲醇(CH3OH)中发生的化学反应的微观示意图如下:
方框内另一种反应物的微粒示意图为
A. B. C. D.
12. 在一个密闭容器中,有甲、乙、丙、丁四种物质,一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应属于分解反应
B. 乙一定是催化剂
C. 甲可能是单质
D. 丙和丁的相对分子质量之比一定是9∶8
第Ⅱ卷(共36分)
13. 2025年“世界水日”主题为“Glacier Preservation”(冰川保护)。某校化学兴趣小组设计了一款净水器进行净水实验,其实验过程如下图所示,请回答下列问题:
(1)第一步5 μm PP棉是模拟实验室中的______操作,这一操作所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和______。
(2)物质Y的名称为______,Y可除去液体中的色素与异味,该过程属于______(选填“物理”或“化学”)变化。
(3)出水口得到的液体是______(选填“纯净物”或“混合物”)。
(4)在进行“电解水实验”时,小明发现该反应产物氢气与氧气的体积比很难达到理论值,为探究电解水时所需NaOH溶液的最佳浓度,在图1所示装置中分别注入浓度为10%、12%、14%、16%、18%、20%的NaOH溶液,在9 V直流电压下通电3 min,产生气体的体积如下图:
图1管b中产生的气体有______(选填“可燃性”或“助燃性”),管a与管b气体体积比是______。由图2可知浓度为______的NaOH溶液所产生的氢气、氧气体积比最接近理论值。
14. 联合国认为提升化学的全球认知至关重要,并将距离门捷列夫发现元素周期律150周年的2019年定为“国际化学元素周期表年”。
(1)我国科学家张青莲教授主持测定的铟等多种元素的相对原子质量已成为国际标准。据图1、图2完成下列内容。
①铟属于____________(选填“金属”或“非金属”)元素,其核内质子数为____________,相对原子质量为____________。
②图2中的____________。
③铟的化学性质与金属铝的化学性质相似,原因是____________。
(2)铟与氯气反应生成氯化铟的微观过程可表示为:
①请将B框中的信息补充完整____________。
②该反应中,铟原子容易____________(填“得到或失去”)电子形成铟离子,铟离子的离子符号为____________。
15. 合成氨(NH3)是人类科学技术上的一项重大突破,为化肥工业奠定了基础,以下是合成氨的工艺流程图。
资料:常温下,氮气沸点-196℃,氧气沸点-183℃。
(1)工业上用分离液态空气的方法制取氮气,根据空气中液氧和液氮的______不同,将液态空气升温,最先逸出的物质主要是______,此过程属于______变化(选填“物理”或“化学”)。
(2)现在还有一种膜分离技术制氧气,原理是在一定压力下,让空气通过薄膜,氧气能透过薄膜,而其余气体不能够,从而达到分离空气的目的。据此推测氮分子比氧分子体积______(选填“大”或“小”)。
(3)请写出氨气中氮元素的质量分数(列式,不用计算):________________________,上述流程中可循环利用的物质是______。
(4)氮气常用作保护气,嫦娥五号取回的月壤就保存在氮气中,其原因是:________________________。
16. 某化学小组选用如图所示装置进行氧气的实验制取,请回答下列问题。
(1)仪器①的名称为______;②的名称为______。
(2)若实验室用加热高锰酸钾的方法制取一瓶较纯净的氧气,反应的化学方程式为____________________,图甲中应该选择的装置组合是______。
(3)小婧用装置D收集了一瓶氧气,然后进行图乙中装置F所示的实验时发现铁丝不能燃烧,可能的原因是__________________________。铁丝在氧气中燃烧的现象为__________________________。
(4)已知甲烷是密度小于空气、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来制取甲烷,选择的制取装置是______(填装置编号)。
(5)用图乙中G装置装满水收集氧气,气体应从______(填字母)端通入。
【拓展实验】为了帮助同学们更好地理解“空气中氧气含量的测定”的实验原理,老师利用传感器技术测定了实验装置内的压强。
Ⅰ.测定空气里氧气含量的步骤如下:
①完成装置气密性检查;
②在集气瓶内加入少量水,并将水面上方空间分为5等份;
③用弹簧夹夹紧胶皮管;
④点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入瓶中并把塞子塞紧,观察现象;
⑤待红磷熄灭后,冷却至室温后打开弹簧夹,观察现象。
(6)④中反应的化学方程式是__________________________。
(7)⑤中观察到的现象是烧杯中的水__________________。
Ⅱ.食品脱氧剂(以铁粉为主的物质组成)能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气,使食品处于无氧状态。同学们尝试用图3装置进行实验来测定空气中氧气的含量。下表是实验过程中记录的有关数据:
实验所需的时间/min
0
5
10
30
35
45
量筒中液面的刻度/mL
50
35
27.5
19.7
19.7
19.7
(8)分析表中数据得知,至少经过______分钟后,量筒中的液面不再下降。
(9)据表中数据推算,广口瓶中氧气的体积分数约为______。(结果精确到0.1%)
(10)若实验结束时,量筒中的液面不再下降时,读取量筒中液面时俯视,则测得的氧气含量比真实值______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
17. 过氧化氢在生产、生活中有广泛应用。
I.除了二氧化锰,还有什么物质能对过氧化氢的分解起催化作用呢?小华同学对这个问题产生了强烈兴趣,并设计实验成功地证明了氧化铜()也可以作过氧化氢分解的催化剂。请根据他的实验流程回答问题:
(1)用化学方程式表示上述反应中过氧化氢的分解___________。
(2)步骤②中需称量0.2g氯化铜,小华同学称量后发现指针向右偏转,他应进行的操作是___________。
A. 向左调节平衡螺母 B. 向左调节游码
C. 向右调节游码 D. 添加适量氧化钢
(3)实验④⑤的目的是证明反应前后,___________。
(4)实验最后称得固体质量为m,则m=___________g。
II.实验小组对过氧化氢的某些性质进行探究。
【查阅资料】
①过氧化氢溶液可漂白一些有色物质。
②10%表示液的浓度,该溶液中过氧化氢和水的质量比为10:90.
【进行实验】将红色布条分别浸泡在4种溶液中、现象如下表。
实验I
实验II
实验III
实验IV
20分钟后布条无明显变化
20分钟后布条颜色稍变浅
20分钟后布条颜色明显变浅
1分钟后布条红色褪去
【解释与结论】
(5)实验I、Ⅱ的目的是探究___________对溶液的漂白性是否有影响。
(6)欲得出“其他条件相同时,NaOH溶液对溶液的漂白性有影响”的结论,需要对比___________(填实验编号)。
(7)通过对比实验III、IV,得出的结论是___________。
(8)欲进一步探究溶液的用量对溶液的漂白性的影响,可补充的实验是:将红色布条浸泡到______℃25mL10%溶液+5滴溶液中,观察实验现象。
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2026学年第一学期九年级化学学科期中测试题问卷
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共8页,满分60分,考试用时60分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的个人信息填写在答题卡和答卷上。
2.考生必须保持答题卡的整洁,考试结束后,将答题卡和答卷交给监考老师。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 N-14 Fe-56
第Ⅰ卷(共24分)
一、单项选择题(本题包括12小题,每小题2分,共24分。每小题给出的四个选项中,只有一项最符合题意。错选、不选、多选或涂改不清的,均不给分。)
1. 成语是中华民族智慧的结晶。下列成语所描述的变化涉及化学变化的是()
A. 刻舟求剑 B. 滴水成冰 C. 百炼成钢 D. 积沙成塔
【答案】C
【解析】
【分析】化学变化过程中有新物质生成,物理变化过程中没有新物质生成。
【详解】A、刻舟求剑过程中,只是在木材上刻画,没有生成新物质,属于物理变化,故A不正确;
B、滴水成冰过程中,水由液体变成固体,没有生成新物质,属于物理变化,故B不正确;
C、炼钢过程中,碳和氧气反应生成二氧化碳,属于化学变化,故C正确;
D、积沙成塔过程中,只是沙的不断积累,过程中没有生成新物质,属于物理变化,故C不正确。故选C。
【点睛】是否生成新物质是判断化学变化的依据。
2. 下列有关图标说明或实验操作错误的是
A. 检查气密性 B. 取液体药品
C. 滴加液体 D. 加热液体
【答案】B
【解析】
【详解】A.采用手捂法检查装置气密性,将导管一端浸入水中,用手紧握试管外壁,利用气体受热膨胀观察导管口是否有气泡判断气密性,操作正确;
B.倾倒液体药品时,正确操作为瓶塞倒放、标签朝向手心、试剂瓶口紧挨承接容器口,图中瓶塞没有倒放在桌面上,操作错误;
C.用胶头滴管滴加液体时,胶头滴管垂直悬空于试管口上方,不伸入试管内、不接触试管壁,可防止污染滴管进而污染试剂,操作正确;
D.加热试管内液体时,要求试管内液体体积不超过试管容积的,防止液体沸腾喷出,操作正确。
3. 空气是人类生产活动的重要资源。下列生活生产中用到的气体不是来自空气的是
A. 炼钢过程用到的氧气
B. 磁悬浮列车用到的氮气
C. 用于生产氮肥的氨气
D. 制作电光源的稀有气体
【答案】C
【解析】
【分析】根据空气中各成分的体积分数:按体积计算,大约是:氮气占78%、氧气占21%、稀有气体占0.94%、二氧化碳占0.03%、其它气体和杂质占0.03%。
【详解】A、氧气约占空气总体积的21%,则炼钢过程用到的氧气来自空气,故A正确;
B、氮气约占空气总体积的78%,则磁悬浮列车用到的氮气来自空气,故B正确;
C、空气中不含氨气,则用于生产氮肥的氨气不是来自空气,故C不正确;
D、稀有气体约占空气总体积的0.94%,则制作电光源的稀有气体来自空气,故D正确。故选C。
4. 如下图所示,兴趣小组设计镁条在空气中燃烧的实验来验证质量守恒定律,下列有关分析不正确的是
A. 实验中可观察到镁条燃烧发出耀眼的白光
B. 该兴趣小组设计的实验不符合质量守恒定律
C. 理论上生成的氧化镁的质量大于参加反应的镁的质量
D. 实验时产生大量白烟,推测陶土网上氧化镁的质量可能小于参加反应的镁的质量
【答案】B
【解析】
【详解】A、镁条在空气中燃烧,发出耀眼白光,放出大量的热,生成白色固体。A正确;
B、镁条在空气中燃烧,空气中的氧气参与反应,无法知道参与反应的氧气质量,生成的氧化镁小颗粒(白烟)扩散到空气中去了,使得生成物收集不全。任何化学反应都符合质量守恒定律。B不正确;
C、由于空气中的氧气参与反应,所以参加反应的镁的质量与氧气的质量之和等于生成的氧化镁的质量,所以理论上生成的氧化镁的质量大于参加反应的镁的质量。C正确;
D、在实验过程中有一部分氧化镁以白烟的形式跑到空气中去了,还有一部分附着在陶土网上,所以推测氧化镁的质量小于参加反应的镁条的质量。D正确;
故选B。
5. 对于下列化学用语,有关说法正确的是
①NaCl ②Fe2+ ③KMnO4 ④ ⑤
A. ①是由钠原子和氯原子构成的
B. ②中数字的含义:一个铁离子带2个单位的正电荷
C. ③中锰元素化合价为+7
D. ④⑤表示的元素位于同一周期
【答案】C
【解析】
【详解】A、NaCl是离子化合物,由钠离子(Na+)和氯离子(Cl-)构成,并非钠原子和氯原子,该说法错误;
B、Fe2+表示亚铁离子,其中数字“2”的含义是“一个亚铁离子带2个单位的正电荷”,并非铁离子(铁离子符号为Fe3+),该说法错误;
C、在KMnO4中,钾元素显+1价,氧元素显-2价,设锰元素化合价为x,根据化合物中正负化合价代数和为0,(+1)+x+(-2)×4=0,x=+7,该说法正确;
D、④的原子序数为12(镁元素),原子序数=核外电子数,可知镁原子核外有3个电子层(2、8、2),镁元素位于第三周期;⑤的原子序数为10(氖元素),核外有2个电子层,氖元素位于第二周期,二者不在同一周期,该说法错误。
故选C。
6. “劳动是幸福的源泉”。下列劳动实践与化学知识关联错误的是
选项
劳动实践
化学知识
A
向鱼缸中通入空气
空气中氧气可供水中的鱼儿呼吸
B
晾晒衣服时,水蒸发变成水蒸气
分子大小发生改变
C
在庭院种植花卉,墙外能闻到花香
分子在不断运动
D
在家里把水煮沸后才饮用
可杀菌且降低水的硬度
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.氧气可供给呼吸,向鱼缸通入空气可补充水中的溶解氧,满足鱼类的呼吸需求,正确;
B.水蒸发变为水蒸气属于物理变化,该过程中水分子本身的大小不变,仅水分子间的间隔增大,对应知识描述错误,错误;
C.带有花香的分子在不断运动,可扩散到墙外,因此墙内开花墙外可闻到香味,正确;
D.煮沸水时,高温可杀灭水中的病原微生物,同时能使水中可溶性钙、镁化合物转化为沉淀,降低水的硬度,正确。
7. 2025年中国空间站实验舱的太阳能电池中使用了金属镓(Ga)。镓在元素周期表中的部分信息及其原子结构示意图如图所示,下列说法正确的是
A. 镓的相对原子质量为69.72 g B. 镓元素位于元素周期表的第三周期
C. 镓原子在化学反应中易得到电子 D. 氧化镓的化学式为Ga2O3
【答案】D
【解析】
【详解】A.相对原子质量是比值,单位为“1”,通常省略不写,不是质量单位“g”,错误。
B.元素所在的周期数等于其原子核外的电子层数,镓原子核外有4个电子层,因此位于第四周期,错误。
C.镓原子最外层电子数为3,小于4,在化学反应中易失去最外层的3个电子形成阳离子,并非得到电子,错误。
D.镓原子反应中易失去3个电子,在化合物中显+3价,氧元素显-2价;根据化合物中正负化合价代数和为0,因此氧化镓的化学式为,正确。
8. 水果中含有柠檬酸(C6H8O7),可促进消化。下列有关柠檬酸的说法中,正确的是
A. 柠檬酸由碳、氢、氧三种元素组成
B. 柠檬酸中含有8个氢原子
C. 柠檬酸中碳元素的质量分数最小
D. 柠檬酸的相对分子质量为192g
【答案】A
【解析】
【详解】A、物质是由元素组成的,柠檬酸由碳、氢、氧三种元素组成,故A说法正确;
B、一个柠檬酸分子中含有8个氢原子,故B说法错误;
C、柠檬酸中碳、氢、氧三种元素的质量比为(12×6):(1×8):(16×7)=9:1:14,氢元素的质量分数最小,故C说法错误;
D、柠檬酸的相对分子质量为(12×6)+(1×8)+(16×7)=192,相对分子质量的单位是“1”不是“g”,通常省略,故D说法错误;
故选:A。
9. 下列关于原子、分子、离子的说法,错误的是
A. 分子和原子均不显电性
B. 原子、分子和离子都能直接构成物质
C. 原子变成离子的过程中一定发生变化的是质子数
D. 两种原子的质量之比等于它们的相对原子质量之比
【答案】C
【解析】
【详解】A.原子中原子核与核外电子的电荷数相等、电性相反,因而原子不显电性,分子由原子构成,分子也不显电性,故A正确;
B.原子、分子和离子都能直接构成物质,例如水由水分子构成,铜由铜原子构成,氯化钠由钠离子与氯离子构成,故B正确;
C.原子变成离子的过程中一定发生变化的是电子数,质子数不变,故C错误;
D.相对原子质量是以一种碳原子质量的十二分之一作为标准,其它原子的质量跟它相比较所得的值,因此两种原子的质量之比等于它们的相对原子质量之比,故D正确。
故选:C。
10. 物质是由微观粒子构成。如用“”和“”表示两种不同元素的原子,则下列示意图中表示化合物的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.含有两种独立的单原子,属于两种单质组成的混合物,不符合要求。
B.含有两种不同的单质分子(两个白原子构成的分子、两个黑原子构成的分子),属于混合物,不符合要求。
C.仅含一种分子,且每个分子由黑、白两种不同原子构成,属于化合物,符合要求。
D.仅含一种分子,且分子仅由白原子(同种原子)构成,属于单质,不符合要求。
11. 合成甲醇(CH3OH)中发生的化学反应的微观示意图如下:
方框内另一种反应物的微粒示意图为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,反应物中含C、H、O的个数分别是1、0、1,生成物中含C、H、O的个数分别是1、4、1,故反应物中还应含4个H,每个氢分子由2个氢原子构成,故方框内应补充2个氢分子,图为。
故选B。
12. 在一个密闭容器中,有甲、乙、丙、丁四种物质,一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应属于分解反应
B. 乙一定是催化剂
C. 甲可能是单质
D. 丙和丁的相对分子质量之比一定是9∶8
【答案】A
【解析】
【分析】根据密闭容器反应前后总质量守恒,反应前总质量为,反应后总质量为,因此,解得。甲质量从20g减少到3g,共消耗17g,是反应物;乙质量始终为3g,不参与质量变化,可能是催化剂,也可能是不反应的杂质;丙质量从5g增加到14g,共生成9g;丁质量从3g增加到11g,共生成8g,二者均为生成物。反应可表示为:。
【详解】A.反应由一种物质生成两种物质,符合分解反应“一变多”的特征,正确;
B.乙质量不变,可能是催化剂,也可能是不参与反应的杂质,“一定是催化剂”表述错误;
C.该反应为分解反应,甲分解生成两种不同物质,根据元素守恒,甲至少含两种元素,属于化合物,不可能是单质,错误;
D.反应中生成丙、丁的质量比为,但质量比等于(相对分子质量×化学计量数)之比,若化学计量数不是1:1,相对分子质量之比就不是9:8,“一定”表述错误。
第Ⅱ卷(共36分)
13. 2025年“世界水日”主题为“Glacier Preservation”(冰川保护)。某校化学兴趣小组设计了一款净水器进行净水实验,其实验过程如下图所示,请回答下列问题:
(1)第一步5 μm PP棉是模拟实验室中的______操作,这一操作所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和______。
(2)物质Y的名称为______,Y可除去液体中的色素与异味,该过程属于______(选填“物理”或“化学”)变化。
(3)出水口得到的液体是______(选填“纯净物”或“混合物”)。
(4)在进行“电解水实验”时,小明发现该反应产物氢气与氧气的体积比很难达到理论值,为探究电解水时所需NaOH溶液的最佳浓度,在图1所示装置中分别注入浓度为10%、12%、14%、16%、18%、20%的NaOH溶液,在9 V直流电压下通电3 min,产生气体的体积如下图:
图1管b中产生的气体有______(选填“可燃性”或“助燃性”),管a与管b气体体积比是______。由图2可知浓度为______的NaOH溶液所产生的氢气、氧气体积比最接近理论值。
【答案】(1) ①. 过滤 ②. 漏斗
(2) ①. 活性炭 ②. 物理
(3)混合物 (4) ①. 助燃性 ②. 2:1 ③. 14%
【解析】
【小问1详解】
5μmPP棉可以除去泥沙等不溶性固体杂质,和实验室过滤操作的功能一致;过滤操作所需的玻璃仪器为烧杯、玻璃棒、漏斗。
【小问2详解】
活性炭具有疏松多孔的结构,具有吸附性,能吸附水中的色素和异味;吸附过程没有生成新物质,属于物理变化。
【小问3详解】
该净水器仅除去了不溶性杂质、部分可溶性杂质、色素异味等,出水中仍含有可溶性的物质,因此属于混合物。
【小问4详解】
电解水时正极产生的是氧气,负极产生的是氢气,氧气具有助燃性,氢气具有可燃性;
理论上电解水生成氢气(a管内气体)和氧气(b管内气体)的体积比为2:1,即氢气的体积是氧气体积的2倍,计算不同浓度下氢气和氧气的体积的比值分别约为:10%时约2.38、12%时约2.30、14%时约2.03、16%时约1.74、18%时约1.79、20%时约1.73,其中14%浓度的NaOH溶液对应的氢氧体积比最接近理论值2:1。
14. 联合国认为提升化学的全球认知至关重要,并将距离门捷列夫发现元素周期律150周年的2019年定为“国际化学元素周期表年”。
(1)我国科学家张青莲教授主持测定的铟等多种元素的相对原子质量已成为国际标准。据图1、图2完成下列内容。
①铟属于____________(选填“金属”或“非金属”)元素,其核内质子数为____________,相对原子质量为____________。
②图2中的____________。
③铟的化学性质与金属铝的化学性质相似,原因是____________。
(2)铟与氯气反应生成氯化铟的微观过程可表示为:
①请将B框中的信息补充完整____________。
②该反应中,铟原子容易____________(填“得到或失去”)电子形成铟离子,铟离子的离子符号为____________。
【答案】(1) ①. 金属 ②. 49 ③. 114.8 ④. 18 ⑤. 最外层电子数相同(或最外层电子数都是3个)
(2) ①. ②. 失去 ③.
【解析】
【小问1详解】
①铟的偏旁中有“钅”,故属于金属元素;元素周期表中一格的信息:左上角的数字表示原子序数,原子序数=质子数,故铟的核内质子数为49;元素周期表中一格的信息:下边的数字表示该原子的相对原子质量,故铟的相对原子质量为114.8;
②原子中,质子数=核外电子数,则49=2+8+18+x+3,x=18;
③原子的化学性质由最外层电子数决定,铟和铝的最外层电子数均是3,故化学性质相似;
【小问2详解】
①根据质量守恒定律,反应前后原子种类和个数不变,反应前有2个铟原子,反应后有2个铟原子、6个氯原子,则反应前还有6个氯原子,故B中补充3个氯分子: ;
②铟的最外层电子数是3,在反应中易失去3个电子形成带3个单位正电荷的铟离子,表示为In3+。
15. 合成氨(NH3)是人类科学技术上的一项重大突破,为化肥工业奠定了基础,以下是合成氨的工艺流程图。
资料:常温下,氮气沸点-196℃,氧气沸点-183℃。
(1)工业上用分离液态空气的方法制取氮气,根据空气中液氧和液氮的______不同,将液态空气升温,最先逸出的物质主要是______,此过程属于______变化(选填“物理”或“化学”)。
(2)现在还有一种膜分离技术制氧气,原理是在一定压力下,让空气通过薄膜,氧气能透过薄膜,而其余气体不能够,从而达到分离空气的目的。据此推测氮分子比氧分子体积______(选填“大”或“小”)。
(3)请写出氨气中氮元素的质量分数(列式,不用计算):________________________,上述流程中可循环利用的物质是______。
(4)氮气常用作保护气,嫦娥五号取回的月壤就保存在氮气中,其原因是:________________________。
【答案】(1) ①.
沸点 ②.
氮气() ③.
物理 (2)
大 (3) ①.
②.
氮气和氢气(、)
(4)
氮气化学性质不活泼,常温下很难与其他物质发生反应,可隔绝空气防止月壤成分变质
【解析】
【小问1详解】
工业分离液态空气制氮气的原理是利用液氮和液氧的沸点差异实现分离;根据题给资料,液氮沸点(-196℃)低于液氧沸点(-183℃),升温时沸点更低的液氮会先汽化逸出;整个过程仅通过物质状态变化实现混合物分离,无新物质生成,属于物理变化。
【小问2详解】
膜分离技术中,氧气可透过薄膜而氮气不能,说明体积更小的氧分子能够穿过薄膜孔隙,因此氮分子的体积比氧分子大。
【小问3详解】
化合物中某元素质量分数为:元素总相对质量与化合物相对分子质量的比值,结合氨气()的组成即可列出氮元素质量分数的计算式;从流程图的箭头走向可知,分离出液态氨后剩余的未反应的氮气、氢气会被送回反应环节重新参与合成氨反应,因此是流程中可循环利用的物质。
【小问4详解】
氮气化学性质稳定,常温下不易与其他物质发生化学反应,因此可作为保护气,避免月壤接触空气发生氧化变质。
16. 某化学小组选用如图所示装置进行氧气的实验制取,请回答下列问题。
(1)仪器①的名称为______;②的名称为______。
(2)若实验室用加热高锰酸钾的方法制取一瓶较纯净的氧气,反应的化学方程式为____________________,图甲中应该选择的装置组合是______。
(3)小婧用装置D收集了一瓶氧气,然后进行图乙中装置F所示的实验时发现铁丝不能燃烧,可能的原因是__________________________。铁丝在氧气中燃烧的现象为__________________________。
(4)已知甲烷是密度小于空气、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来制取甲烷,选择的制取装置是______(填装置编号)。
(5)用图乙中G装置装满水收集氧气,气体应从______(填字母)端通入。
【拓展实验】为了帮助同学们更好地理解“空气中氧气含量的测定”的实验原理,老师利用传感器技术测定了实验装置内的压强。
Ⅰ.测定空气里氧气含量的步骤如下:
①完成装置气密性检查;
②在集气瓶内加入少量水,并将水面上方空间分为5等份;
③用弹簧夹夹紧胶皮管;
④点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入瓶中并把塞子塞紧,观察现象;
⑤待红磷熄灭后,冷却至室温后打开弹簧夹,观察现象。
(6)④中反应的化学方程式是__________________________。
(7)⑤中观察到的现象是烧杯中的水__________________。
Ⅱ.食品脱氧剂(以铁粉为主的物质组成)能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气,使食品处于无氧状态。同学们尝试用图3装置进行实验来测定空气中氧气的含量。下表是实验过程中记录的有关数据:
实验所需的时间/min
0
5
10
30
35
45
量筒中液面的刻度/mL
50
35
27.5
19.7
19.7
19.7
(8)分析表中数据得知,至少经过______分钟后,量筒中的液面不再下降。
(9)据表中数据推算,广口瓶中氧气的体积分数约为______。(结果精确到0.1%)
(10)若实验结束时,量筒中的液面不再下降时,读取量筒中液面时俯视,则测得的氧气含量比真实值______(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 铁架台 ②. 长颈漏斗
(2) ①. ②. AC
(3) ①. 铁丝表面有锈、收集的氧气纯度低等 ②. 剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体、放出大量的热
(4)AC或AE (5)c
(6)
(7)被倒吸入集气瓶中,进入的水的体积约占瓶内原空气体积的
(8)30 (9)20.2%
(10)偏小
【解析】
【小问1详解】
见答案。
【小问2详解】
高锰酸钾分解的化学方程式见答案;高锰酸钾受热分解生成氧气,该反应为固体加热型,发生装置选A,要收集较纯净的氧气需用排水法,收集装置选C,因此装置组合为AC。
【小问3详解】
铁丝燃烧对氧气纯度要求高,若收集的氧气纯度不足、铁丝未打磨除锈等都会导致铁丝无法燃烧(合理即可);铁丝在氧气中燃烧现象见答案。
【小问4详解】
制取甲烷的反应物为固体,反应需要加热,发生装置选A;甲烷难溶于水,可用排水法收集(装置C),甲烷的密度小于空气的密度,可用向下排空气法E收集,所以制取装置为AC或AE。
【小问5详解】
G装置为装满水的排水集气装置,氧气密度远小于水,需从短管c通入,将水从长管b压出,从而收集到氧气。
【小问6详解】
步骤④中的反应为红磷燃烧,反应的化学方程式见答案。
【小问7详解】
红磷燃烧消耗瓶内氧气,冷却后瓶内压强小于外界大气压,大气压将烧杯中的水压入集气瓶,由于氧气约占空气体积的1/5,因此进入的水的体积约占瓶内原空气体积的1/5。
【小问8详解】
由表格数据可知,30min后量筒液面刻度始终为19.7mL,不再发生变化,说明至少经过30分钟反应完全,液面不再下降。
【小问9详解】
实验中氧气消耗的体积等于量筒内减少的水的体积:,广口瓶内原有空气体积为150mL,因此氧气体积分数为。
【小问10详解】
读取量筒液面时俯视,会导致读取的剩余液面刻度值比实际值偏大,计算得到的“被消耗的氧气体积(初始50mL减去读取的剩余刻度)”就会偏小,最终测得的氧气含量比真实值偏小。
17. 过氧化氢在生产、生活中有广泛应用。
I.除了二氧化锰,还有什么物质能对过氧化氢的分解起催化作用呢?小华同学对这个问题产生了强烈兴趣,并设计实验成功地证明了氧化铜()也可以作过氧化氢分解的催化剂。请根据他的实验流程回答问题:
(1)用化学方程式表示上述反应中过氧化氢的分解___________。
(2)步骤②中需称量0.2g氯化铜,小华同学称量后发现指针向右偏转,他应进行的操作是___________。
A. 向左调节平衡螺母 B. 向左调节游码
C. 向右调节游码 D. 添加适量氧化钢
(3)实验④⑤的目的是证明反应前后,___________。
(4)实验最后称得固体质量为m,则m=___________g。
II.实验小组对过氧化氢的某些性质进行探究。
【查阅资料】
①过氧化氢溶液可漂白一些有色物质。
②10%表示液的浓度,该溶液中过氧化氢和水的质量比为10:90.
【进行实验】将红色布条分别浸泡在4种溶液中、现象如下表。
实验I
实验II
实验III
实验IV
20分钟后布条无明显变化
20分钟后布条颜色稍变浅
20分钟后布条颜色明显变浅
1分钟后布条红色褪去
【解释与结论】
(5)实验I、Ⅱ的目的是探究___________对溶液的漂白性是否有影响。
(6)欲得出“其他条件相同时,NaOH溶液对溶液的漂白性有影响”的结论,需要对比___________(填实验编号)。
(7)通过对比实验III、IV,得出的结论是___________。
(8)欲进一步探究溶液的用量对溶液的漂白性的影响,可补充的实验是:将红色布条浸泡到______℃25mL10%溶液+5滴溶液中,观察实验现象。
【答案】(1) (2)D
(3)氧化铜的化学性质不变##CuO的化学性质不变
(4)0.2g (5)温度 (6)Ⅱ和Ⅲ
(7)其他条件相同时,过氧化氢溶液的浓度越大,漂白效果越好或其他条件相同时,过氧化氢溶液的浓度对其漂白性有影响
(8)50
【解析】
【小问1详解】
过氧化氢在氧化铜的催化下分解生成氧气和水,反应的化学方程式为:;
【小问2详解】
步骤②中需称量0.2g氧化铜,根据“左物右码”的原则,小组同学称量后发现指针向右偏转,说明氧化铜质量偏小,他应进行的操作是添加适量氧化铜,故选D;
【小问3详解】
实验④⑤的目的是证明反应前后,氧化铜的化学性质没有改变;
【小问4详解】
反应前后催化剂质量不变,实验最后称得固体质量为m,则m=0.2g;
【小问5详解】
实验Ⅰ、Ⅱ只有温度不同,其它条件均相同,目的是探究温度对H2O2溶液的漂白性是否有影响;
【小问6详解】
欲得出“其他条件相同时,NaOH溶液对H2O2溶液的漂白性有影响”的结论,需要对比实验Ⅱ和Ⅲ,是因为除去氢氧化钠溶液不同外,其它条件相同;
【小问7详解】
通过对比实验Ⅲ、Ⅳ,两实验中过氧化氢的浓度不同,得出的结论是其他条件相同时,过氧化氢溶液的浓度越大,漂白效果越好或其他条件相同时,过氧化氢溶液的浓度对其漂白性有影响;
【小问8详解】
对比实验中,控制变量唯一,欲进一步探究NaOH溶液的用量对H2O2溶液漂白性的影响,可补充的实验是:将红色布条浸泡到50℃25mL 10% H2O2溶液+5滴NaOH溶液中,观察实验现象。
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