精品解析:江苏扬州市树人中学集团2026-2027学年九年级上学期期中学情自测化学试题
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内容正文:
扬州中学树人教育集团2026年秋学期期中考试
九年级化学
(总分:100分 考试时间:100分钟)
说明:
1.本试卷共8页,包含选择题(第1题~第20题,共20题)、非选择题(第21题~第24题,共4题)两部分。本卷满分100分,考试时间为100分钟。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
2.答题前,考生务必将本人的姓名和准考证号填写在答题卡相应的位置上,同时务必在试卷的装订线内将本人的姓名、准考证号和毕业学校填写好,在试卷第一面的右下角填写好座位号。
3.所有的试题都必须在专用的“答题卡”上作答,选择题用2B铅笔作答、非选择题在指定位置用0.5毫米黑色墨水签字笔作答。在试卷或草稿纸上答题无效。
可能用到相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Ca 40
选择题
单项选择题:本题包括20小题,每小题2分,共计40分。每小题只有一个选项符合题意。
1. “绿色化学”提倡从源头避免有害物质的使用与排放。下列措施中,不符合“绿色化学”理念的是
A. 废弃物直接排放 B. 反应条件容易达到
C. 反应产物易分离 D. 生产原料无毒无害
2. 下列变化中,属于物理变化的是
A. 米饭变质 B. 金属锈蚀 C. 冰雪消融 D. 烧制陶瓷
3. 下列图标中,表示“禁止烟火”的是
A. B. C. D.
4. 下列物质属于氧化物的是
A. 高锰酸钾 B. 冰水混合物 C. 氧气 D. 氯化镁
5. 物质的性质决定用途。下列物质的性质与其用途具有对应关系的是
A. 稀有气体化学性质稳定,可用作霓虹灯 B. 氮气的沸点低,可用作食品保护气
C. 石墨是灰黑色的固体,可用作电极 D. 金刚石的硬度大,可用于切割玻璃
6. 下列物质由离子构成的是
A. 干冰 B. 金刚石
C. 铁 D. 氯化钾
7. 实验室取用少量液体进行加热,下列操作正确的是
A. 取用液体 B. 点燃酒精灯
C. 量9.5 mL液体 D. 熄灭酒精灯
阅读下列材料,完成下面小题
酱油起源于中国,扬州特色酱油有“三伏抽油”之说——酱醪在大缸中日晒夜露,工人每天翻酱,经历小伏、中伏、大伏,酱色逐渐加深,鲜味日渐浓郁。研究表明,晒露过程中酱醪的褐变,相当一部分来自氧气参与的缓慢氧化;与此同时,大豆蛋白在酶的作用下水解为氨基酸,赋予酱油鲜味。现代酱油生产则采用控温发酵罐,可在较短时间内完成酿造。
8. 材料中“日晒夜露、酱色逐渐加深”涉及缓慢氧化,下列变化也是缓慢氧化的是
A. 蜡烛燃烧 B. 动植物的呼吸 C. 光合作用 D. 氧气液化
9. 酱油中含有人体必需的多种元素,下列说法正确的是
A. 酱油中添加的铁元素,可预防甲状腺肿大
B. 酱油中含有的钠元素,过量摄入会增加人体肾脏负担
C. 酱油中的钙元素属于人体所需的微量元素
D. 适量食用酱油补充锌元素,可有效预防贫血
10. 下表是发酵产生三种关键物质的信息,已知关键物质的相对含量越高,酱油品质越好,则四种酱油中品质欠佳的是
关键物质
相对含量/%
第一种
第二种
第三种
第四种
2-羟基苯甲酸乙酯
—
2-羟基-3,4-二甲基-2-环戊烯-1-酮
5-甲基呋喃醛
A. 第一种 B. 第二种 C. 第三种 D. 第四种
11. 室温钠硫电池的放电产物为。计算NaS中硫元素的化合价为
A. B. C. D.
12. 我国科学家张青莲主持测定了铟等多种元素的相对原子质量。铟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. 铟的元素符号为In B. 铟的相对原子质量是114.82 g
C. 铟属于金属元素 D. 铟原子有49个核外电子
13. 下列化学用语书写或含义都正确的是
A. ——1个铝离子 B. 2H——2个氢元素
C. ——镁元素的化合价为价 D. 硫酸铜
14. 镁在氧气充足的情况下燃烧生成MgO,其转化可表示为,下列物质转化在给定物质及条件下能够实现的是
A. B.
C. D.
15. 没食子酸()又称五倍子酸,可从五倍子等植物中获得,并用于制药。下列有关没食子酸的说法正确的是
A. 没食子酸由7个碳原子、6个氢原子和5个氧原子构成
B. 没食子酸中碳元素的质量分数为39.4%
C. 没食子酸中碳元素、氢元素和氧元素质量之比为7:6:5
D. 没食子酸的相对分子质量为170
16. 如图是氢气在氯气中燃烧生成氯化氢的微观过程示意图,下列说法不正确的是
A. 反应前后分子种类改变
B. 该反应属于化合反应
C. 保持氢气化学性质的最小微观粒子是氢原子
D. 该反应中分子分解成原子,原子重新组合成新的分子
17. 下列鉴别方法不正确的是
选项
实验目的
实验方法
A
鉴别氧气和氨气
闻气味
B
鉴别高锰酸钾和氯酸钾
看颜色
C
鉴别蒸馏水和食盐水
加入肥皂水
D
鉴别水和过氧化氢溶液
加入二氧化锰
A. A B. B C. C D. D
18. 如图是我国西汉青铜雁鱼灯,灯油燃烧时,烟气通过鱼身和雁颈导入雁体内水中,减少对室内空气的污染。下列说法错误的是
A. 点燃灯芯,是为了使温度达到灯油的着火点
B. 有大量黑烟产生时,应旋转灯罩调大进风口
C. 旋转灯罩至完全关闭,可隔绝空气使灯火熄灭
D. 水既能降低温度,还能吸收一氧化碳和烟尘
19. 下列实验方案不能达到目的的是
A. 探究反应物浓度对过氧化氢分解速率的影响
B. 检查装置的气密性
C. 探究反应物接触面积对反应的影响
D. 探究甲烷中是否含有氢元素
20. 我国科研团队开发铁基催化剂(Fe-C),利用双氧水降解水体中的抗生素磺胺甲恶唑(SMZ)与环丙沙星(CIP),两种抗生素均含有碳元素。表示在特定反应时间点t时,剩余的总有机碳浓度与初始总有机碳浓度的比值。测得曲线如图所示,下列说法不正确的是
A. 单独双氧水可以降解两种抗生素
B. Fe-C催化剂加快两种污染物的降解
C. Fe-C催化剂对环丙沙星(CIP)降解效果影响更大
D. 该催化剂在反应前后质量和化学性质不变
非选择题
21. 制取气体是初中化学实验的重要内容。
Ⅰ.高锰酸钾制取氧气
(1)加热高锰酸钾固体制取氧气,选用A发生装置需要做的改进是______________。
(2)检查装置的气密性:图1所示是实验中观察伸入水槽内导管处不同时刻所产生的现象,其出现的先后顺序是________(填序号)。
(3)用排水法收集氧气,集满的现象是____________________。
(4)氧气收集完毕后,应先进行的操作是________(填“a”或“b”)。
a.熄灭酒精灯 b.将导管移出水面
Ⅱ.过氧化氢制取氧气
(5)常温下用过氧化氢制取氧气,选用B发生装置的优点是__________________________。
(6)兴趣小组为探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果,取大小相同的新鲜猪肝块和新鲜土豆块,分别加入30 mL相同浓度的过氧化氢稀溶液,用压强传感器测量如图2装置中的压强,测得压强与时间变化关系如图3中曲线m、n所示。
①上述实验中催化效率更高的是________(选填“新鲜猪肝块”或“新鲜土豆块”)。
②分析曲线m,过氧化氢分解反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。
③120 s后曲线m、n最终达到相同的压强,说明__________________________。
Ⅲ.氯酸钾制取氧气
(7)制氧原理:。实验后从剩余固体中回收涉及过滤操作,需使用的玻璃仪器有烧杯、________和玻璃棒,其中玻璃棒作用是__________________________。
22. 人类的生活和工农业生产都离不开水。化学上研究“水”可从多角度进行。
任务一:水质检测
(1)从物质的分类角度分析,自来水属于________(填“纯净物”或“混合物”)。
(2)菌落总数是评价用水卫生质量的重要指标。菌落总数是指每毫升水中活菌个数,国家标准限值为100。某社团成员分别取50毫升未拆封的桶装水和自来水,测定菌落总数分别为80、120.其中菌落总数符合国家标准的是________。(填字母)
A. 桶装水 B. 自来水
任务二:水的净化
(3)某小组模拟自来水净化过程,自行制作了净水器。
①石英砂的主要成分是二氧化硅,请写出二氧化硅的化学式________。
②有同学提出,应使河水从瓶底自下而上缓慢通过净水器(如图2)。这样设计的优点是________。
③经检测,净化过的水中仍含有较多可溶性钙、镁化合物,要得到净化程度较高的水,可采取的操作是________。
【任务三】水的电解
(4)某小组同学设计图3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。
①图3中甲、乙两支玻璃管中生成气体的体积比约为________。
②切断电源后,用燃着的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体,观察到的现象是_______________________。
③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,同学们调节电压,分别用浓度为2.5%、5%、15%的氢氧化钠溶液进行实验,记录收集10mL氧气所需的时间如图4所示。分析图4收集10 mL氧气所需时间的相关数据,可得出的结论是:____________________________。
23. 阅读下列材料,回答相关问题。
活性炭广泛应用于化工、医药、食品、污水处理等行业,是因其孔隙发达,具有极强的吸附能力。但活性炭使用一段时间后,会达到吸附饱和而失效。活性炭再生可使污染物(主要含碳、氢、氧元素)从活性炭上分离,或使污染物发生分解,让活性炭重新获得吸附能力。
热再生法是目前应用最广泛的活性炭再生方法之一,原理如下图,其中“炭化”时,污染物转化为固定炭等物质。固定炭主要成分为碳单质,“活化”时比活性炭更易参与反应。热再生法有耗时短、再生效率高、适应性强等优点,但炭损失大,损失率最高可达10%。
(1)活性炭具有________的结构。活性炭失效的原因是__________________________。
(2)活性炭热再生法的优点是____________________。
(3)据图可知,“炭化”时污染物发生了________(填“分离”或“分解”);“活化”时需添加水蒸气,该反应的符号表达式为________。
(4)下列说法正确的是________(填字母)
A. 活性炭与固定炭主要成分相同 B. 活性炭与金刚石物理性质相似
C. 活性炭经热再生法处理后质量不变 D. 活性炭再生处理能节约资源
24. 质量守恒定律的发现对化学的发展做出了重要贡献。
(1)下列实验装置中能用来验证质量守恒定律的是________(填序号)。
(2)上图实验A中气球的作用除了使装置密闭之外,还主要起________作用;实验时若白磷的量不足,对实验的结果________(填“有”或“没有”)影响。
(3)在空气中点燃红磷的实验过程,固体的质量变化如图1所示。
①该反应的符号表达式是________。
②从图像分析,参加反应的氧气质量为________g。
为继续认识化学反应,某兴趣小组进行燃烧的探究之旅。
【探究一】燃烧之“源”
小组利用白磷、红磷设计实验对物质的燃烧进行探究(已知白磷和红磷的着火点分别为:40℃和240℃)
(4)如图2烧杯中装有60℃热水,底部放白磷。试管a、b中分别放入白磷与红磷,塞上橡胶塞,放入烧杯中。观察到只有试管a中有白烟生成。
①对比图2中试管a、b的实验现象,说明可燃物燃烧所需条件之一是________。
②在实验过程中发现白磷燃烧不剧烈,可能的原因是不足,于是对实验进行改进(如图3),试剂M的名称为________。
③取5 g白磷放入试管中,将温度传感器探头插入图3左边试管底部,放入60℃水中,5 s后,将物质M注入试管中,采集到的数据曲线如图4所示。根据D点温度比B点高,本实验可获得的结论是____________________。
(5)图5中试剂的保存方法正确的是________(填字母)。
【探究二】燃烧之“析”
将点燃的蜡烛放在钟罩中,再利用数字化仪器测出氧气和一氧化碳含量的变化曲线如图7所示。
(6)结合图7曲线说明,初始阶段蜡烛能完全燃烧的理由是________________________________。
(7)80s后氧气含量略微升高的原因是__________________________。
25. 汽车及零部件产业作为扬州重点支柱产业正向新能源、低碳化转型,氢能凭借零污染、高续航、动力强的优势,成为扬州汽业的核心清洁能源。
Ⅰ.分析的性质。查阅资料,汽油与氢气的部分性质、数据如下表所示。
编号
部分性质
汽油
氢气
A
最小点火能(在空气中能引发燃烧或爆炸所需的最小火花能量)
0.24
0.019
B
爆炸极限(在空气中能发生燃烧或爆炸的体积分数范围/%)
1~7.6
4~75
C
单位质量发热量(单位质量燃料燃烧产生的热量)
43
120
D
单位体积发热量(单位体积燃料燃烧产生的热量)
33000
10.8
(1)氢能被称为理想清洁能源,请结合氢气的性质和表中信息写出具体原因__________________________。
(2)有学者认为“氢气使用时需要注意安全性”表中支持这种观点的数据是________(填编号)。
Ⅱ.氢气的制取。
(3)水煤气制取氢气。化学家研究出一种新型催化剂,可用在120℃的条件下制备氢气,该反应的微观过程如图1所示:
①该反应的符号表达式为________。
②CaO可以提高反应后混合气体中氢气的体积分数,CaO消耗率随时间变化关系如图2所示。反应原理是。时刻,CaO消耗率为35%,现有CaO 112 g,理论上能产生________g 。
(4)甲酸(HCOOH)分解制氢。
常温下,甲酸是一种液态物质,可通过反应:制备。制备时,部分甲酸会分解为和另一种有毒气体,该气体的化学式为________。
(5)利用甲烷催化重整制取氢气。科学家研究开发氢能源的脚步从未停止,可利用天然气(主要成分)和水在一定条件下制备氢气,如图3.
①在蒸汽转化的过程中,将水变成水蒸气,再与天然气混合进行反应的原因是________。
②水蒸气与天然气在一定条件下反应除生成氢气外还能得到碳的氧化物,其中碳元素为价,写出该反应的符号表达式________。
Ⅲ.氢气的储存和利用
(6)高压气态储氢。工业上常用高压钢瓶储存氢气,对氢气加压后将其储存在储氢罐中。从微观视角解释氢气能被压缩的原因是_______________________。
(7)液态储氢。航天火箭使用液氢做燃料,低温下将氢气变为液态储存。对比高压气态储氢,液态储氢的优点是_______________________。
(8)金属合金储氢。合金是金属和金属(或非金属)熔合而成的混合物;硬度更大、熔点更低、抗腐蚀更强;镁镍合金可以吸收氢气,生成金属氢化物,实现储氢;加热又可以分解释放出氢气。反应原理为:,该储氢过程是可逆反应,下列说法正确的是________。
A. 合金在储氢过程中合金质量不变
B. 释氢过程需要吸收能量
C. 储氢时氢分子分解,氢原子参与形成新物质
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九年级化学
(总分:100分 考试时间:100分钟)
说明:
1.本试卷共8页,包含选择题(第1题~第20题,共20题)、非选择题(第21题~第24题,共4题)两部分。本卷满分100分,考试时间为100分钟。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
2.答题前,考生务必将本人的姓名和准考证号填写在答题卡相应的位置上,同时务必在试卷的装订线内将本人的姓名、准考证号和毕业学校填写好,在试卷第一面的右下角填写好座位号。
3.所有的试题都必须在专用的“答题卡”上作答,选择题用2B铅笔作答、非选择题在指定位置用0.5毫米黑色墨水签字笔作答。在试卷或草稿纸上答题无效。
可能用到相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Ca 40
选择题
单项选择题:本题包括20小题,每小题2分,共计40分。每小题只有一个选项符合题意。
1. “绿色化学”提倡从源头避免有害物质的使用与排放。下列措施中,不符合“绿色化学”理念的是
A. 废弃物直接排放 B. 反应条件容易达到
C. 反应产物易分离 D. 生产原料无毒无害
【答案】A
【解析】
【详解】A.废弃物直接排放会直接向环境释放有害物质,完全违背源头控污的核心要求,不符合绿色化学理念。
B.反应条件容易达到,可降低生产能耗、减少不必要的副反应与副产物生成,符合低耗减污的绿色化学要求。
C.反应产物易分离,可减少分离环节的试剂消耗与废弃物产生,降低污染风险,符合绿色化学理念。
D.生产原料无毒无害,从源头切断了有毒物质的引入路径,符合绿色化学理念。
2. 下列变化中,属于物理变化的是
A. 米饭变质 B. 金属锈蚀 C. 冰雪消融 D. 烧制陶瓷
【答案】C
【解析】
【详解】A.食物变质是食物与氧气等发生反应,有新物质生成,属于化学变化,不符合题意;
B.金属锈蚀有铁锈等新物质生成,属于化学变化,不符合题意;
C.冰雪消融过程中只是水的状态发生改变,没有新物质生成,属于物理变化,符合题意;
D.烧制陶瓷过程中,黏土在高温下发生复杂化学反应,有新物质生成,属于化学变化,不符合题意。
3. 下列图标中,表示“禁止烟火”的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.图标为被禁止斜杠划去的点燃香烟,代表禁止吸烟,不是“禁止烟火”,错误;
B.图标为被禁止斜杠划去的带明火的点燃火柴,代表禁止一切明火,即禁止烟火,正确;
C.图标为被禁止斜杠划去的树木与燃放的鞭炮,代表禁止燃放鞭炮,不是“禁止烟火”,错误;
D.图标为被禁止斜杠划去的火柴盒,代表禁止携带火种,不是“禁止烟火”,错误。
4. 下列物质属于氧化物的是
A. 高锰酸钾 B. 冰水混合物 C. 氧气 D. 氯化镁
【答案】B
【解析】
【分析】氧化物是由两种元素组成,并且一种元素是氧元素的化合物。
【详解】A. 高锰酸钾()由钾、锰、氧三种元素组成,元素种类数不符合要求,不属于氧化物。
B. 冰水混合物是水的不同状态共存的纯净物,本质为,由氢、氧两种元素组成且含氧元素,属于化合物,符合氧化物定义。
C. 氧气()是仅由氧元素组成的单质,不属于化合物,不属于氧化物。
D. 氯化镁()由镁、氯两种元素组成,不含氧元素,不属于氧化物。
5. 物质的性质决定用途。下列物质的性质与其用途具有对应关系的是
A. 稀有气体化学性质稳定,可用作霓虹灯 B. 氮气的沸点低,可用作食品保护气
C. 石墨是灰黑色的固体,可用作电极 D. 金刚石的硬度大,可用于切割玻璃
【答案】D
【解析】
【详解】A.稀有气体通电时可发出不同颜色的光,因此可用作霓虹灯;其化学性质稳定对应的用途是作保护气,性质与用途不匹配,错误。
B.氮气化学性质不活泼,常温下难与食品发生反应,因此可用作食品保护气,与其沸点低的性质无关,错误。
C.石墨具有优良的导电性,因此可用作电极,与其灰黑色的外观性质无关联,错误。
D.金刚石是天然存在硬度最大的物质,硬度远高于玻璃,因此可用于切割玻璃,性质与用途对应关系正确。
6. 下列物质由离子构成的是
A. 干冰 B. 金刚石
C. 铁 D. 氯化钾
【答案】D
【解析】
【详解】A.干冰是固态,属于非金属氧化物,由二氧化碳分子构成,不符合要求。
B.金刚石是碳元素形成的固态非金属单质,由碳原子直接构成,不符合要求。
C.铁是金属单质,由铁原子直接构成,不符合要求。
D.氯化钾是由金属阳离子和酸根阴离子构成的盐类,由和构成,符合题意。
7. 实验室取用少量液体进行加热,下列操作正确的是
A. 取用液体 B. 点燃酒精灯
C. 量9.5 mL液体 D. 熄灭酒精灯
【答案】B
【解析】
【详解】A.倾倒液体时,试剂瓶瓶塞应倒放在桌面(避免污染试剂),标签应朝向手心(避免残留药液腐蚀标签);图中瓶塞正放,标签未朝向手心,错误;
B.点燃酒精灯需用火柴引燃,禁止用燃着的酒精灯相互对点,图中操作符合实验规范,正确;
C.量取液体时应选择与待量体积量程接近的量筒以减小误差,量取9.5mL液体应选用10mL规格量筒,图中使用100mL量筒误差过大,错误;
D.熄灭酒精灯需用灯帽盖灭,禁止用嘴吹灭(易将火焰压入灯内引发危险),图中用嘴吹酒精灯,错误。
阅读下列材料,完成下面小题
酱油起源于中国,扬州特色酱油有“三伏抽油”之说——酱醪在大缸中日晒夜露,工人每天翻酱,经历小伏、中伏、大伏,酱色逐渐加深,鲜味日渐浓郁。研究表明,晒露过程中酱醪的褐变,相当一部分来自氧气参与的缓慢氧化;与此同时,大豆蛋白在酶的作用下水解为氨基酸,赋予酱油鲜味。现代酱油生产则采用控温发酵罐,可在较短时间内完成酿造。
8. 材料中“日晒夜露、酱色逐渐加深”涉及缓慢氧化,下列变化也是缓慢氧化的是
A. 蜡烛燃烧 B. 动植物的呼吸 C. 光合作用 D. 氧气液化
9. 酱油中含有人体必需的多种元素,下列说法正确的是
A. 酱油中添加的铁元素,可预防甲状腺肿大
B. 酱油中含有的钠元素,过量摄入会增加人体肾脏负担
C. 酱油中的钙元素属于人体所需的微量元素
D. 适量食用酱油补充锌元素,可有效预防贫血
10. 下表是发酵产生三种关键物质的信息,已知关键物质的相对含量越高,酱油品质越好,则四种酱油中品质欠佳的是
关键物质
相对含量/%
第一种
第二种
第三种
第四种
2-羟基苯甲酸乙酯
—
2-羟基-3,4-二甲基-2-环戊烯-1-酮
5-甲基呋喃醛
A. 第一种 B. 第二种 C. 第三种 D. 第四种
【答案】8. B 9. B 10. D
【解析】
【8题详解】
缓慢氧化是进行速率很慢、不易被察觉的氧化反应,属于化学变化;
A.蜡烛燃烧是剧烈的发光放热的氧化反应,属于剧烈氧化,错误;
B.动植物呼吸是体内有机物与氧气发生的缓慢反应,不易被察觉,属于缓慢氧化,正确;
C.光合作用是植物将二氧化碳和水转化为有机物、释放氧气的过程,不属于氧化反应,错误;
D.氧气液化是物质状态的改变,属于物理变化,错误;
【9题详解】
A.铁元素可预防缺铁性贫血,碘元素可预防甲状腺肿大,错误;
B.钠元素主要通过肾脏代谢排出,过量摄入会增加肾脏负担,正确;
C.钙元素在人体中含量超过0.01%,属于常量元素,不是微量元素,错误;
D.铁元素可预防贫血,锌元素主要作用是促进生长发育,错误;
【10题详解】
第一种总含量:;第二种总含量:;第三种总含量:;第四种总含量:;根据“关键物质相对含量越高,酱油品质越好”可知,第四种酱油的关键物质总含量最低,品质欠佳。
11. 室温钠硫电池的放电产物为。计算NaS中硫元素的化合价为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】化合物中各元素正负化合价代数和为零。已知钠元素在化合物中通常显价,设中硫元素的化合价为,,解得,即中硫元素化合价为。
12. 我国科学家张青莲主持测定了铟等多种元素的相对原子质量。铟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. 铟的元素符号为In B. 铟的相对原子质量是114.82 g
C. 铟属于金属元素 D. 铟原子有49个核外电子
【答案】B
【解析】
【详解】A.元素周期表单元格中右上角为元素符号,则铟的元素符号为,正确;
B.元素周期表单元格中下方数值为相对原子质量,相对原子质量是比值,单位为“1”,通常省略不写,不能使用质量单位“g”,错误;
C.铟的名称带“钅”字旁,属于金属元素,正确;
D.原子中存在等量关系,原子序数=核外电子数,元素周期表单元格中左上角数字为原子序数,铟的原子序数为49,故其核外电子数为49,正确。
13. 下列化学用语书写或含义都正确的是
A. ——1个铝离子 B. 2H——2个氢元素
C. ——镁元素的化合价为价 D. 硫酸铜
【答案】D
【解析】
【详解】A.表示铝元素的化合价为+3价,1个铝离子的正确表示为,错误;
B.元素是宏观概念,只讲种类、不讲个数,2H表示2个氢原子,不是2个氢元素,错误;
C.离子符号的电荷需按“数字在前、正负号在后”的规则标注在元素符号右上角,正确写法为;镁元素的化合价为价,表示为,错误;
D.硫酸铜中铜元素一般显+2价、硫酸根离子一般显-2价,化学式为,正确。
14. 镁在氧气充足的情况下燃烧生成MgO,其转化可表示为,下列物质转化在给定物质及条件下能够实现的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.过氧化氢在二氧化锰催化下发生分解反应,反应为,产物为水和氧气,无法得到氢气,转化不能实现,错误;
B.碱式碳酸铜(铜绿)受热易分解,反应为,加热条件下可生成氧化铜,转化能够实现,正确;
C.铁丝在氧气中点燃时,反应为,产物为四氧化三铁;是铁缓慢氧化生锈的产物,转化不能实现,错误;
D.碳酸氢铵受热易分解,反应为,产物为氨气、水和二氧化碳,无法得到氮气,转化不能实现,错误。
15. 没食子酸()又称五倍子酸,可从五倍子等植物中获得,并用于制药。下列有关没食子酸的说法正确的是
A. 没食子酸由7个碳原子、6个氢原子和5个氧原子构成
B. 没食子酸中碳元素的质量分数为39.4%
C. 没食子酸中碳元素、氢元素和氧元素质量之比为7:6:5
D. 没食子酸的相对分子质量为170
【答案】D
【解析】
【详解】A.没食子酸是宏观物质,由大量没食子酸分子聚集构成,1个没食子酸分子才由7个碳原子、6个氢原子、5个氧原子构成,不能直接描述宏观物质由单个原子构成,错误;
B.碳元素质量分数计算:,错误;
C.碳、氢、氧元素的质量比为:,选项中7:6:5是分子内的原子个数比,不是元素质量比,错误;
D.没食子酸的相对分子质量计算:,正确。
16. 如图是氢气在氯气中燃烧生成氯化氢的微观过程示意图,下列说法不正确的是
A. 反应前后分子种类改变
B. 该反应属于化合反应
C. 保持氢气化学性质的最小微观粒子是氢原子
D. 该反应中分子分解成原子,原子重新组合成新的分子
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应前存在氢分子、氯分子,反应后生成氯化氢分子,分子种类发生改变,说法正确。
B.该反应由两种物质反应生成一种物质,符合“多变一”的化合反应特征,说法正确。
C.氢气由氢分子构成,由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子,因此保持氢气化学性质的最小微观粒子是氢分子,不是氢原子,说法错误。
D.从微观过程可知,化学反应中分子先分解为原子,原子再重新组合为新的分子,说法正确。
17. 下列鉴别方法不正确的是
选项
实验目的
实验方法
A
鉴别氧气和氨气
闻气味
B
鉴别高锰酸钾和氯酸钾
看颜色
C
鉴别蒸馏水和食盐水
加入肥皂水
D
鉴别水和过氧化氢溶液
加入二氧化锰
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.氧气无特殊气味,氨气具有刺激性氨味,通过扇闻气味可以区分二者,正确;
B.为暗紫色固体,为白色固体,通过观察颜色可以区分二者,正确;
C.肥皂水的作用是鉴别含较多钙、镁离子的硬水与软水;蒸馏水和食盐水(溶质为)中均不含大量钙、镁离子,加入肥皂水后都会产生大量泡沫,无明显现象差异,加入肥皂水无法鉴别,错误;
D.向溶液中加入,会快速分解产生氧气,观察到大量气泡;向水中加入无明显现象,加入二氧化锰可以区分二者,正确。
18. 如图是我国西汉青铜雁鱼灯,灯油燃烧时,烟气通过鱼身和雁颈导入雁体内水中,减少对室内空气的污染。下列说法错误的是
A. 点燃灯芯,是为了使温度达到灯油的着火点
B. 有大量黑烟产生时,应旋转灯罩调大进风口
C. 旋转灯罩至完全关闭,可隔绝空气使灯火熄灭
D. 水既能降低温度,还能吸收一氧化碳和烟尘
【答案】D
【解析】
【详解】A.点燃灯芯通过放热使温度升高达到灯油的着火点,满足燃烧的温度条件,说法正确。
B.产生大量黑烟是氧气不足导致灯油不完全燃烧、生成炭粒的表现,调大进风口可补充氧气,让燃烧更充分,减少黑烟,说法正确。
C.灯罩完全关闭后,灯火与外界空气隔绝,缺少燃烧必需的氧气,火焰熄灭,符合隔绝氧气的灭火原理,说法正确。
D.水可降低烟气温度、吸收烟尘,但一氧化碳(CO)难溶于水,无法被水吸收,因此该说法错误。
19. 下列实验方案不能达到目的的是
A. 探究反应物浓度对过氧化氢分解速率的影响
B. 检查装置的气密性
C. 探究反应物接触面积对反应的影响
D. 探究甲烷中是否含有氢元素
【答案】A
【解析】
【详解】A.探究反应物浓度为变量的实验时,需仅改变的浓度,其余条件完全一致;本实验中两组浓度均为10%,唯一变量是催化剂种类(分别为、),实际探究的是不同催化剂对分解速率的影响,无法达到实验目的,错误;
B.关闭装置右侧的活塞,向分液漏斗中加水,若分液漏斗内液面不下降,说明瓶内气压可支撑液柱、装置无漏气,可达到检查气密性的目的,正确;
C.实验中仅改变铁的形态(铁丝、纳米铁粉,即反应物接触面积不同),其余加热条件一致,可探究反应物接触面积对反应的影响,能达到实验目的,正确;
D.燃烧时在火焰上方罩干冷烧杯,若烧杯内壁出现水雾,说明反应生成了;根据质量守恒定律,中的氢元素只能来自,可证明甲烷中含有氢元素,能达到实验目的,正确。
20. 我国科研团队开发铁基催化剂(Fe-C),利用双氧水降解水体中的抗生素磺胺甲恶唑(SMZ)与环丙沙星(CIP),两种抗生素均含有碳元素。表示在特定反应时间点t时,剩余的总有机碳浓度与初始总有机碳浓度的比值。测得曲线如图所示,下列说法不正确的是
A. 单独双氧水可以降解两种抗生素
B. Fe-C催化剂加快两种污染物的降解
C. Fe-C催化剂对环丙沙星(CIP)降解效果影响更大
D. 该催化剂在反应前后质量和化学性质不变
【答案】C
【解析】
【分析】数值越小,代表剩余总有机碳越少,抗生素的降解程度越高。
【详解】A.曲线可知,单独使用双氧水时,数值减小,说明总有机碳减少,证明单独双氧水可以降解两种抗生素,正确;
B.对比曲线“”和“”以及“”和“”可看出,加入Fe-C的两组曲线纵轴下降速率远快于未加催化剂的组,说明Fe-C可加快两种污染物的降解,正确;
C.根据曲线“”和“”可看出,60min时,CIP组的纵轴差值为,SMZ组的纵轴差值为,说明Fe-C对SMZ的降解效果影响更大,而非CIP,错误;
D.根据催化剂的定义,催化剂在化学反应前后的质量和化学性质保持不变,正确。
非选择题
21. 制取气体是初中化学实验的重要内容。
Ⅰ.高锰酸钾制取氧气
(1)加热高锰酸钾固体制取氧气,选用A发生装置需要做的改进是______________。
(2)检查装置的气密性:图1所示是实验中观察伸入水槽内导管处不同时刻所产生的现象,其出现的先后顺序是________(填序号)。
(3)用排水法收集氧气,集满的现象是____________________。
(4)氧气收集完毕后,应先进行的操作是________(填“a”或“b”)。
a.熄灭酒精灯 b.将导管移出水面
Ⅱ.过氧化氢制取氧气
(5)常温下用过氧化氢制取氧气,选用B发生装置的优点是__________________________。
(6)兴趣小组为探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果,取大小相同的新鲜猪肝块和新鲜土豆块,分别加入30 mL相同浓度的过氧化氢稀溶液,用压强传感器测量如图2装置中的压强,测得压强与时间变化关系如图3中曲线m、n所示。
①上述实验中催化效率更高的是________(选填“新鲜猪肝块”或“新鲜土豆块”)。
②分析曲线m,过氧化氢分解反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。
③120 s后曲线m、n最终达到相同的压强,说明__________________________。
Ⅲ.氯酸钾制取氧气
(7)制氧原理:。实验后从剩余固体中回收涉及过滤操作,需使用的玻璃仪器有烧杯、________和玻璃棒,其中玻璃棒作用是__________________________。
【答案】(1)试管口放一团棉花 (2)①②
(3)集气瓶口有大气泡向外冒出
(4)b (5)可以控制反应速率
(6) ①. 新鲜猪肝块 ②. 放热 ③. 催化剂只改变反应速率,不改变生成氧气的质量
(7) ①. 漏斗 ②. 引流
【解析】
【小问1详解】
加热高锰酸钾制取氧气时,试管内粉末状物质易随气流进入导管,堵塞导管,因此需要在试管口放置一团棉花。
【小问2详解】
检查装置气密性:手握住试管,试管内气体受热膨胀,导管口先冒出气泡,对应①;松开手后,试管内温度下降,压强减小,水槽中的水进入导管,形成稳定水柱,对应②。
【小问3详解】
排水法收集氧气,当集气瓶口向外冒出大量气泡时,说明瓶内已经充满氧气。
【小问4详解】
实验结束应先将导管移出水面,再熄灭酒精灯。若先熄灭酒精灯,试管内温度降低、压强减小,水槽中的水会倒吸进入热试管,造成试管炸裂。
【小问5详解】
B 装置配有分液漏斗,能够控制液体的滴加速率,以此控制反应速率。
【小问6详解】
①新鲜猪肝块作催化剂时,压强上升更快,反应速率更快,催化效率更高。
②曲线 m 压强先升高,反应结束后压强回落,说明该反应放出热量,反应结束后温度冷却,压强减小。
③最终压强相等,说明催化剂只改变反应快慢,不改变生成物质量,相同的过氧化氢完全分解,生成氧气的质量相等。
【小问7详解】
过滤操作的玻璃仪器包含烧杯、漏斗、玻璃棒;玻璃棒的作用是引流,防止液体溅出、冲破滤纸。
22. 人类的生活和工农业生产都离不开水。化学上研究“水”可从多角度进行。
任务一:水质检测
(1)从物质的分类角度分析,自来水属于________(填“纯净物”或“混合物”)。
(2)菌落总数是评价用水卫生质量的重要指标。菌落总数是指每毫升水中活菌个数,国家标准限值为100。某社团成员分别取50毫升未拆封的桶装水和自来水,测定菌落总数分别为80、120.其中菌落总数符合国家标准的是________。(填字母)
A. 桶装水 B. 自来水
任务二:水的净化
(3)某小组模拟自来水净化过程,自行制作了净水器。
①石英砂的主要成分是二氧化硅,请写出二氧化硅的化学式________。
②有同学提出,应使河水从瓶底自下而上缓慢通过净水器(如图2)。这样设计的优点是________。
③经检测,净化过的水中仍含有较多可溶性钙、镁化合物,要得到净化程度较高的水,可采取的操作是________。
【任务三】水的电解
(4)某小组同学设计图3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。
①图3中甲、乙两支玻璃管中生成气体的体积比约为________。
②切断电源后,用燃着的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体,观察到的现象是_______________________。
③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,同学们调节电压,分别用浓度为2.5%、5%、15%的氢氧化钠溶液进行实验,记录收集10mL氧气所需的时间如图4所示。分析图4收集10 mL氧气所需时间的相关数据,可得出的结论是:____________________________。
【答案】(1)混合物 (2)AB
(3) ①. ②. 延长水与净水层的接触时间,使净水更充分 ③. 蒸馏
(4) ①. 2:1 ②. 木条燃烧更旺 ③. 其他条件不变时,电压越高,电解水速率越快;电压相同时,氢氧化钠溶液浓度越大,电解水速率越快
【解析】
【小问1详解】
自来水中含有可溶性钙镁化合物等多种杂质,由不同物质组成,因此属于混合物。
【小问2详解】
菌落总数定义为每毫升水中活菌个数,国家标准限值为 100 个 /mL。本次取样体积都是 50mL,测得桶装水总菌落数 80 个,自来水总菌落数 120 个,换算:桶装水:80÷50=1.6个 /mL;自来水:120÷50=2.4个 /mL。二者数值均小于 100 个 /mL,都满足国家标准。
【小问3详解】
①二氧化硅中硅元素为+4价,氧元素为-2价,根据化合物中正负化合价代数和为 0,化学式。
②河水从瓶底自下而上缓慢通过净水器,水流速度慢,能延长水和石英砂、活性炭等净水材料的接触时间,吸附、过滤更充分,净化效果更好。
③蒸馏可以除去水中可溶性钙、镁化合物,得到净化程度很高的水。
【小问4详解】
①电解水 “负氢正氧,氢二氧一”,甲管连接负极产生氢气,乙管连接正极产生氧气,二者体积比约为 2:1。
②乙管气体是氧气,氧气有助燃性,将燃着木条放在尖嘴口,木条燃烧更旺。
③图 4 中,同一浓度下,电压增大,收集 10mL 氧气用时变短;同一电压下,氢氧化钠溶液浓度变大,收集用时变短。说明电压、氢氧化钠浓度都会加快电解速率。
23. 阅读下列材料,回答相关问题。
活性炭广泛应用于化工、医药、食品、污水处理等行业,是因其孔隙发达,具有极强的吸附能力。但活性炭使用一段时间后,会达到吸附饱和而失效。活性炭再生可使污染物(主要含碳、氢、氧元素)从活性炭上分离,或使污染物发生分解,让活性炭重新获得吸附能力。
热再生法是目前应用最广泛的活性炭再生方法之一,原理如下图,其中“炭化”时,污染物转化为固定炭等物质。固定炭主要成分为碳单质,“活化”时比活性炭更易参与反应。热再生法有耗时短、再生效率高、适应性强等优点,但炭损失大,损失率最高可达10%。
(1)活性炭具有________的结构。活性炭失效的原因是__________________________。
(2)活性炭热再生法的优点是____________________。
(3)据图可知,“炭化”时污染物发生了________(填“分离”或“分解”);“活化”时需添加水蒸气,该反应的符号表达式为________。
(4)下列说法正确的是________(填字母)
A. 活性炭与固定炭主要成分相同 B. 活性炭与金刚石物理性质相似
C. 活性炭经热再生法处理后质量不变 D. 活性炭再生处理能节约资源
【答案】(1) ①.
疏松多孔 ②.
活性炭孔隙被吸附的污染物填满,达到吸附饱和,失去吸附能力
(2)
耗时短、再生效率高、适应性强
(3) ①.
分解 ②.
(4)AD
【解析】
【小问1详解】
活性炭依靠疏松多孔的结构获得强吸附性;
根据材料描述,活性炭使用一段时间后,孔隙被吸附的污染物填满,达到吸附饱和状态,因此失去吸附能力失效;
【小问2详解】
材料中指出,热再生法有耗时短、再生效率高、适应性强等优点;
【小问3详解】
炭化过程中,原本含碳、氢、氧的污染物转化为固定炭(碳单质),是污染物自身发生化学反应分解,而非整体从活性炭上脱离分离;
根据流程图,活化阶段的反应物为固定炭(碳单质)和水蒸气,生成物为氢气和一氧化碳,反应条件为800℃以上,则符号表达式为;
【小问4详解】
A.活性炭和固定炭的主要成分均为碳单质,正确;
B.二者碳原子排列方式不同,活性炭疏松多孔、吸附性强、硬度小,金刚石为空间网状结构、硬度极大,物理性质差异显著,错误;
C.热再生过程存在最高10%的炭损失,且活化时碳与水蒸气反应生成气体逸出,活性炭质量会减小,错误;
D.活性炭再生后可重复使用,减少新活性炭的生产消耗,能够节约资源,正确。
24. 质量守恒定律的发现对化学的发展做出了重要贡献。
(1)下列实验装置中能用来验证质量守恒定律的是________(填序号)。
(2)上图实验A中气球的作用除了使装置密闭之外,还主要起________作用;实验时若白磷的量不足,对实验的结果________(填“有”或“没有”)影响。
(3)在空气中点燃红磷的实验过程,固体的质量变化如图1所示。
①该反应的符号表达式是________。
②从图像分析,参加反应的氧气质量为________g。
为继续认识化学反应,某兴趣小组进行燃烧的探究之旅。
【探究一】燃烧之“源”
小组利用白磷、红磷设计实验对物质的燃烧进行探究(已知白磷和红磷的着火点分别为:40℃和240℃)
(4)如图2烧杯中装有60℃热水,底部放白磷。试管a、b中分别放入白磷与红磷,塞上橡胶塞,放入烧杯中。观察到只有试管a中有白烟生成。
①对比图2中试管a、b的实验现象,说明可燃物燃烧所需条件之一是________。
②在实验过程中发现白磷燃烧不剧烈,可能的原因是不足,于是对实验进行改进(如图3),试剂M的名称为________。
③取5 g白磷放入试管中,将温度传感器探头插入图3左边试管底部,放入60℃水中,5 s后,将物质M注入试管中,采集到的数据曲线如图4所示。根据D点温度比B点高,本实验可获得的结论是____________________。
(5)图5中试剂的保存方法正确的是________(填字母)。
【探究二】燃烧之“析”
将点燃的蜡烛放在钟罩中,再利用数字化仪器测出氧气和一氧化碳含量的变化曲线如图7所示。
(6)结合图7曲线说明,初始阶段蜡烛能完全燃烧的理由是________________________________。
(7)80s后氧气含量略微升高的原因是__________________________。
【答案】(1)A (2) ①. 缓冲气压(防止白磷燃烧放热使装置内压强过大,冲开瓶塞) ②. 没有
(3) ①. ②.
(4) ①. 温度达到可燃物的着火点 ②. 过氧化氢溶液 ③. 可燃物燃烧的剧烈程度与氧气浓度有关,氧气浓度越大,燃烧越剧烈,放出的热量越多,火焰温度越高 (5)AB
(6)初始阶段钟罩内氧气含量较高,此时没有一氧化碳生成,说明氧气充足,石蜡和氧气充分反应生成二氧化碳和水,完全燃烧
(7)后蜡烛熄灭,装置内温度逐渐降低,气体冷却收缩,外界的空气在压强差作用下进入钟罩内,使氧气的含量略微升高
【解析】
【小问1详解】
A.白磷在密闭锥形瓶中燃烧,整个体系与外界无物质交换,反应前后总质量可以通过托盘天平准确测定,能够验证质量守恒定律。
B.该装置是探究分子运动/压强变化的实验,未发生化学反应,无法验证质量守恒定律。
C.镁条在空气中敞口燃烧,会和空气中的氧气反应,且生成的部分氧化镁白烟会逸散到空气中,无法准确称量反应前后所有物质的总质量,不能用于验证质量守恒定律。
【小问2详解】
白磷燃烧放热会使装置内气体急剧膨胀,气球可以容纳膨胀的气体,平衡内外压强,避免装置内部压强过大导致胶塞被弹出;质量守恒定律验证的是化学反应前后总质量的守恒关系,即使白磷量不足,也只是无法将装置内氧气完全消耗,反应前后整个密闭体系的总质量依然相等,因此对实验结果无影响。
【小问3详解】
红磷在空气中和氧气点燃生成五氧化二磷,其反应的符号表达式为;初始固体质量是未反应红磷的质量,反应结束后固体质量是生成的五氧化二磷的总质量,根据质量守恒定律,固体增加的质量就是参加反应的氧气的质量,即。
【小问4详解】
试管a中的白磷着火点为,热水可以使其温度达到着火点从而燃烧;试管b中红磷着火点为,热水无法让其温度达到着火点,因此对比现象可得出燃烧需要温度达到可燃物的着火点;实验目的是补充氧气让白磷燃烧更剧烈,装置右侧试管N中可预先放置二氧化锰,注入过氧化氢溶液后可以快速分解产生氧气,通入左侧试管为白磷燃烧提供充足的;B点是白磷在试管内原有少量氧气中燃烧的温度,D点是通入足量氧气后白磷继续燃烧的温度,D点温度更高,说明氧气浓度提升后白磷燃烧更剧烈,放热更多,火焰温度更高。
【小问5详解】
A.白磷着火点仅40℃,易自燃,保存在冷水中可以隔绝空气、同时保持温度低于其着火点,保存方法正确。
B.红磷着火点为240℃,常温下性质稳定,直接密封保存即可,保存方法正确。
C.白磷直接露置在瓶内,会和空气中的氧气接触,温度达到着火点后易发生自燃,保存方法错误。
【小问6详解】
蜡烛完全燃烧会生成和,不完全燃烧才会生成;图像初始阶段含量几乎为0,氧气浓度较高,说明此时氧气足量,蜡烛可以完全燃烧。
【小问7详解】
后蜡烛已经熄灭,不再消耗氧气,装置冷却过程中内部压强小于外界大气压,外界含氧气的空气进入钟罩,最终导致测得的氧气含量小幅上升。
25. 汽车及零部件产业作为扬州重点支柱产业正向新能源、低碳化转型,氢能凭借零污染、高续航、动力强的优势,成为扬州汽业的核心清洁能源。
Ⅰ.分析的性质。查阅资料,汽油与氢气的部分性质、数据如下表所示。
编号
部分性质
汽油
氢气
A
最小点火能(在空气中能引发燃烧或爆炸所需的最小火花能量)
0.24
0.019
B
爆炸极限(在空气中能发生燃烧或爆炸的体积分数范围/%)
1~7.6
4~75
C
单位质量发热量(单位质量燃料燃烧产生的热量)
43
120
D
单位体积发热量(单位体积燃料燃烧产生的热量)
33000
10.8
(1)氢能被称为理想清洁能源,请结合氢气的性质和表中信息写出具体原因__________________________。
(2)有学者认为“氢气使用时需要注意安全性”表中支持这种观点的数据是________(填编号)。
Ⅱ.氢气的制取。
(3)水煤气制取氢气。化学家研究出一种新型催化剂,可用在120℃的条件下制备氢气,该反应的微观过程如图1所示:
①该反应的符号表达式为________。
②CaO可以提高反应后混合气体中氢气的体积分数,CaO消耗率随时间变化关系如图2所示。反应原理是。时刻,CaO消耗率为35%,现有CaO 112 g,理论上能产生________g 。
(4)甲酸(HCOOH)分解制氢。
常温下,甲酸是一种液态物质,可通过反应:制备。制备时,部分甲酸会分解为和另一种有毒气体,该气体的化学式为________。
(5)利用甲烷催化重整制取氢气。科学家研究开发氢能源的脚步从未停止,可利用天然气(主要成分)和水在一定条件下制备氢气,如图3.
①在蒸汽转化的过程中,将水变成水蒸气,再与天然气混合进行反应的原因是________。
②水蒸气与天然气在一定条件下反应除生成氢气外还能得到碳的氧化物,其中碳元素为价,写出该反应的符号表达式________。
Ⅲ.氢气的储存和利用
(6)高压气态储氢。工业上常用高压钢瓶储存氢气,对氢气加压后将其储存在储氢罐中。从微观视角解释氢气能被压缩的原因是_______________________。
(7)液态储氢。航天火箭使用液氢做燃料,低温下将氢气变为液态储存。对比高压气态储氢,液态储氢的优点是_______________________。
(8)金属合金储氢。合金是金属和金属(或非金属)熔合而成的混合物;硬度更大、熔点更低、抗腐蚀更强;镁镍合金可以吸收氢气,生成金属氢化物,实现储氢;加热又可以分解释放出氢气。反应原理为:,该储氢过程是可逆反应,下列说法正确的是________。
A. 合金在储氢过程中合金质量不变
B. 释氢过程需要吸收能量
C. 储氢时氢分子分解,氢原子参与形成新物质
【答案】(1)氢气燃烧的产物只有水,无污染,且单位质量发热量远高于汽油 (2)AB
(3) ①. ②. 70
(4)
(5) ①. 增大反应物接触面积,加快反应速率,使反应更充分 ②.
(6)氢分子之间存在间隔,加压后分子间间隔减小,因此氢气可以被压缩
(7)相同体积的储氢罐中,液态氢的氢气储量更大(单位体积储氢量更高),不需要承受极高的储存压力,对储氢容器的耐压要求更低 (8)BC
【解析】
【小问1详解】
结合题干“氢能零污染、高续航、动力强”和表格数据分析:氢气燃烧仅生成水,无任何污染物排放,符合清洁能源的定义;同时氢气单位质量发热量达,远高于汽油的,能量密度优势显著。
【小问2详解】
氢气最小点火能远低于汽油,极容易被引燃;爆炸极限范围比汽油宽得多,在空气中更易达到爆炸条件,二者都说明氢气使用的安全风险更高。
【小问3详解】
根据微观示意图,反应物是一氧化碳和水,、催化剂条件下反应,生成二氧化碳和氢气,其反应的符号表达式为; 时参与反应的质量为,设生成质量为,根据钙元素守恒,有:解得。
【小问4详解】
根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,甲酸()含、、三种元素,已知分解生成,剩余的有毒含碳氧化物为一氧化碳(),符合“有毒气体”的描述。
【小问5详解】
将液态水转化为气态水蒸气后,可与气态天然气充分混合,大幅提升反应物之间的接触面积,既能够加快反应速率,也能让原料反应更彻底,提升转化效率;碳元素为价的碳的氧化物是,反应物为和,生成物为和,反应条件为一定条件,其反应的符号表达式为。
【小问6详解】
从微观粒子的性质分析,构成氢气的氢分子间存在较大的间隔,施加高压时,分子间的间隔被压缩减小,因此氢气的体积可以明显缩小,实现加压储氢。
【小问7详解】
氢气液化后分子间间隔大幅缩小,单位体积内的氢气分子数远高于高压气态氢,相同容积的储氢装置可以储存更多氢气;同时液态储氢的压力远低于高压气态储氢,降低了储氢容器的耐压设计要求,空间利用率和安全性表现更优。
【小问8详解】
A.储氢过程中合金吸收了氢气,总质量会增加,合金质量发生变化,说法错误。
B.储氢是化合过程,释氢是其逆过程,该反应加热才能发生,说明释氢需要吸收能量,说法正确。
C.化学反应中分子破裂为原子再重新组合,储氢时氢分子分解为氢原子,和结合生成新的物质,说法正确。
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