精品解析:广东深圳市罗湖区部分校2026-2027学年九年级上学期11月期中阶段性检测化学试题
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内容正文:
2026-2027学年第一学期阶段性检测(11月)
九年级化学
本试卷共6页,14小题,满分50分。考试用时40分钟。
注意事项:
1.答题前,考生请务必用黑色字迹钢笔或签字笔将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。将条形码横贴在答题卡“条形码粘贴处”。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(共10小题,每小题1.5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,只有一个符合题目要求)
1. “共建美丽深圳,共享碧水蓝天。”下列不符合这一理念的是
A. 推广一次性餐具 B. 节约使用纸张 C. 骑自行车上学 D. 净化工业废水
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 铝元素:Cl B. 二氧化硫分子:
C. 3个氧原子: D. 钠离子:
3. 下列劳动项目所涉及的化学知识错误的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用固体酒精做燃料
固体酒精具有可燃性
B
将湿抹布晾晒在阳光下
温度越高,分子运动速率越快
C
用活性炭自制净水器
利用活性炭的吸附性
D
植树造林吸收二氧化碳
二氧化碳是大气污染物
A. A B. B C. C D. D
4. 银朱(HgS)是古代作画的红色颜料。《天工开物》记载:“水银(Hg)入石亭脂(主要成分是S),同研……得银朱”。下列有关说法正确的是
A. 水银属于非金属单质 B. 石亭脂属于纯净物
C. “同研”可增大反应物接触面积 D. 反应前后原子的种类发生改变
氧气是维持生命活动的重要物质,性质活泼,可从空气中制取,空间站也是这样制氧的吗?回答5~6题。
5. 下图表示制取氧气和探究氧气化学性质的实验。分子筛内部孔穴能允许直径小的氧分子通过,直径大的氮分子不能通过。下列说法错误的是(“—”表示物质间能发生反应)
A. 氧分子能通过分子筛而氮分子不能,原理类似过滤
B. 硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰和刺激性气味气体
C. 图2实验中,两个集气瓶中水的作用完全相同
D. 若X能与氧气反应生成水,则X不一定是氢气
6. 我国空间站的“环控生保系统”可将呼吸生成的转化为甲烷()排出空间站,同时实现的再生,其微观示意过程如图,下列说法正确的是
A. 反应I和反应II涉及的氧化物共有3种
B. 保持甲烷化学性质的微观粒子是氢原子和碳原子
C. 反应Ⅱ中催化剂的化学性质会随反应进行而改变
D. 反应过程中,生成的水可以实现循环利用
7. 下列实验设计不能达到实验目的的是
A.探究氧气含量对燃烧剧烈程度的影响
B.检验氧气是否收集满
C.探究分子是否在不断地运动
D.除去水中的难溶性杂质
A. A B. B C. C D. D
8. 下列实验方案能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别水与澄清石灰水
观察液体颜色
B
检验中是否含有
将燃着的木条伸入气体,观察现象
C
分离木炭粉和铁粉
用磁铁吸引
D
除去二氧化锰中的高锰酸钾
加热分解
A. A B. B C. C D. D
9. 某小组利用下图装置,模拟拉瓦锡探究水的组成实验,将水蒸气与红热的铁(Fe)反应得到了黑色固体()和“易燃空气”()。下列说法错误的是
A. 液态水变成水蒸气时,水分子化学性质不变
B. 硬质玻璃管中发生的化学反应为分解反应
C. 肥皂泡往上飘,说明氢气密度小于空气
D. 此实验能证明水是由氢元素和氧元素组成
10. 化学小组利用图1装置探究过氧化氢分解过程中催化剂质量对反应速率的影响。分别往锥形瓶中加入不同质量的二氧化锰(),再加入等量的过氧化氢溶液,实验结果如图2。下列说法错误的是
A. 实验过程中观察到锥形瓶内会产生气泡,瓶壁微热
B. 时间在5s之前,测量的是空气中氧气的体积分数
C. 由图2可知相同条件下,质量越多反应速率越快
D. 当反应停止时,三组实验产生的质量:①>②>③
二、非选择题(共4题,共35分)
11. 稀有气体(如氦、氖、氩、氪、氙等)广泛应用于激光照明、制冷、作保护气等。但稀有气体的发现经历了漫长过程:
稀有气体因极难与其他物质反应,一直被称为“惰性气体”。1963年,科学家在低温条件下用氟气和氪气反应制得二氟化氪,此后“惰性气体”改称稀有气体。
(1)下图是氩元素相关信息,可知氩原子的质子数为____________。稀有气体用于激光照明时,发生的是_______(填“物理”或“化学”)变化。
(2)1892年,瑞利发现空气中存在的其他未知气体的密度应_________(填“大于”或“小于”)氮气。
(3)1894年,拉姆赛利用化学方法除去空气中的氧气。除去空气中的氧气的化学反应有很多,例如_______________________(写文字表达式)。
(4)1898年,科学家分离出其他稀有气体的原理与净化水操作中的_______(填操作名称)原理相同。若要分离出氩气,温度应控制在_________℃(填温度范围,忽略其他气体)。
物质
氦气
氖气
氮气
氩气
氧气
沸点/℃(标准大气压下)
-269
-246
-196
-186
-183
(5)1963年,科学家制得二氟化氪的反应的文字表达式为___________________。
12. 某化学兴趣小组以“探究蜡烛燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。
任务一:探究蜡烛燃烧的产物
[查阅资料]Ⅰ.蜡烛燃烧的产物可能为二氧化碳和水;Ⅱ.蓝色无水氯化钴试纸遇水会变红色;Ⅲ.当氧气体积分数低于16%时,蜡烛可能熄灭。
[实验探究]
(1)小组设计了如下装置进行实验
实验装置
实验操作
实验现象
结论
点燃蜡烛,在a处用抽气泵抽取蜡烛燃烧产物,使气体从A流向B.
观察到B的广口瓶内壁有水珠,试纸______。
蜡烛燃烧的产物中含水和二氧化碳。
收集a处气体,_______________(填操作过程和现象)。
[实验分析]
(2)小组认为内壁有水珠是由水蒸气液化得到,液化过程分子发生的变化为________(选填字母)。
任务二:探究蜡烛燃烧过程中的气体变化
同学们在密闭玻璃罩内放置一根点燃的蜡烛。用传感器测定蜡烛从点燃到熄灭过程中氧气和二氧化碳的体积分数变化,结果如下图。
(3)结合上图分析,蜡烛燃烧的文字表达式为_______________,蜡烛熄灭时的时间可能为_______(选填“30”“45”或“60”)秒。
任务三:探究影响蜡烛燃烧的因素
为探究影响蜡烛燃烧的其他因素,同学们测定了相同高度和粗细、不同烛芯长度的蜡烛在集气瓶中燃烧的时间。
蜡烛芯长度/cm
0.2
0.5
0.7
0.9
燃烧时间/s
16.01
12.90
11.4
8.49
(4)分析表中数据,可得出的结论为__________。
(5)通过本次探究可知影响蜡烛燃烧的因素有氧气浓度、烛芯长度,除此之外,影响因素还可能有__________。
13. 我国利用“氢-氨绿色循环”技术,实现氢气()和氨气()的相互转换来完成能源的存储和运输,其工艺如下所示。
[电解制氢]
(1)电解制氢的文字表达式为________________________,产物X在_____(填“正”或“负”)极产生。
(2)传统制氢:木炭和水蒸气在高温条件下可产生氢气和二氧化碳。对比传统制氢,从环境保护角度分析电解制氢的优势为________。
[催化制氨]
(3)氢气与空气中的一种气体在催化剂条件下发生化合反应生成氨气,该反应的文字表达式为______________。
(4)根据下表分析,对比液化储氢,将氢气转化为液氨储存的优势有_________________(答1点即可)。
物质
沸点/℃
点燃时最低温度/℃
氢气
400
氨气
651
[分解放氢]
(5)下图是不同条件下氨分解产氢速率图像。请分析产氢速率较高的条件是_______(填选项)。
选项
催化类型
温度/℃
光强/W·cm-2
A
光催化
274
3
B
热催化
410
5
14. 某小组围绕“制作活鱼运输简易供氧器”开展实践活动。
任务一:选择制氧原理
小组利用AI分析了活鱼运输简易供氧器的需求,并回顾了所学的制氧原理。
供氧需求
制氧原理
反应温和、产氧速度较快、安全、无毒环保、操作简单
1.高锰酸钾制氧;2.过氧化氢制氧;
3.光合作用;4.氧化汞受热分解。
(1)活鱼运输过程需要氧气,主要利用氧气的化学性质为____________。
(2)根据供氧需求,适宜作活鱼运输供氧器制氧原理的是_________(填序号)。
任务二:设计供氧装置
最后出于成本考虑,选择过碳酸钠粉末作为制氧剂。
【资料】I.过碳酸钠遇水会产生氧气和大量的热,若加入二氧化锰()会加快产氧速率;
Ⅱ.溶氧量指溶解在一定量水中的氧气质量。当溶氧量小于3 mg/L或大于12 mg/L时,会对鱼类生存造成影响。
(3)某同学取少量过碳酸钠直接加入100 mL水中,用溶解氧传感器测得水中溶解氧的图像如图1。其他同学认为不能直接向水中抛撒过碳酸钠,理由是_________________。
(4)图2是小组制作的简易供氧器,仪器a的名称是_______,将气体通入装满水的集气瓶中的作用是_________________。
(5)若溶解氧低于3 mg/L,应采取的措施为_________(填“增大”或“减小”)控水器的进水量。
(6)为保证产生的氧气能充分溶于水中,最好将导管口靠近于鱼缸的__________(填“水面”“中部”或“底部”)位置。
任务三:测试供氧效果
20℃时取240 g过碳酸钠和少量,加入不同体积的水,测得平均产氧速率如下表。
加水体积/mL
350
500
800
平均产氧速率/mL·s-1
33.3
15
10
(7)若要长时间稳定持续供氧,过碳酸钠与水的最佳质量比为______(水的密度为1 g/mL)。
(8)根据以上信息,过碳酸钠保存时需注意_________________。
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2026-2027学年第一学期阶段性检测(11月)
九年级化学
本试卷共6页,14小题,满分50分。考试用时40分钟。
注意事项:
1.答题前,考生请务必用黑色字迹钢笔或签字笔将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。将条形码横贴在答题卡“条形码粘贴处”。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(共10小题,每小题1.5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,只有一个符合题目要求)
1. “共建美丽深圳,共享碧水蓝天。”下列不符合这一理念的是
A. 推广一次性餐具 B. 节约使用纸张 C. 骑自行车上学 D. 净化工业废水
【答案】A
【解析】
【详解】A.推广一次性餐具会增加林木资源消耗、难降解垃圾产生量,加剧生态破坏与环境污染,不符合理念;
B.节约使用纸张可减少林木砍伐,保护森林资源,符合理念;
C.骑自行车上学属于低碳出行,可减少机动车尾气排放,降低空气污染,符合理念;
D.净化工业废水可减少水体污染,保护水资源,符合理念;
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 铝元素:Cl B. 二氧化硫分子:
C. 3个氧原子: D. 钠离子:
【答案】B
【解析】
【详解】A.铝元素的元素符号为,是氯元素的符号,表述错误。
B.二氧化硫由二氧化硫分子构成,其化学式可表示1个二氧化硫分子,表述正确。
C.表示3个独立的氧原子,需在氧元素符号前加计量数,写作;是臭氧的化学式,可表示1个臭氧分子,表述错误。
D.钠原子失去最外层1个电子形成带1个单位正电荷的钠离子,正确符号为,表示带1个单位负电荷的微粒,表述错误。
3. 下列劳动项目所涉及的化学知识错误的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用固体酒精做燃料
固体酒精具有可燃性
B
将湿抹布晾晒在阳光下
温度越高,分子运动速率越快
C
用活性炭自制净水器
利用活性炭的吸附性
D
植树造林吸收二氧化碳
二氧化碳是大气污染物
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.固体酒精可作燃料,核心性质是其具有可燃性,燃烧可释放热量,对应关系正确。
B.阳光下温度更高,湿抹布上的水分子运动速率随温度升高而加快,水分蒸发更快,因此晾晒在阳光下易干,对应关系正确。
C.活性炭具有疏松多孔的结构,有吸附性,可吸附水中的色素、异味,因此可用于自制净水器,对应关系正确。
D.二氧化碳是空气的正常组成成分,不属于大气污染物;植树造林吸收二氧化碳是利用植物的光合作用,可缓解温室效应,选项中的化学知识描述错误。
4. 银朱(HgS)是古代作画的红色颜料。《天工开物》记载:“水银(Hg)入石亭脂(主要成分是S),同研……得银朱”。下列有关说法正确的是
A. 水银属于非金属单质 B. 石亭脂属于纯净物
C. “同研”可增大反应物接触面积 D. 反应前后原子的种类发生改变
【答案】C
【解析】
【详解】A.水银是金属汞(),属于金属单质,不是非金属单质,错误。
B.石亭脂的主要成分是,还含有其他杂质,属于混合物,不是纯净物,错误。
C.“同研”是将固体研磨粉碎,可增大反应物接触面积,使反应更充分,正确。
D.根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类、数目和质量均不发生改变,错误。
氧气是维持生命活动的重要物质,性质活泼,可从空气中制取,空间站也是这样制氧的吗?回答5~6题。
5. 下图表示制取氧气和探究氧气化学性质的实验。分子筛内部孔穴能允许直径小的氧分子通过,直径大的氮分子不能通过。下列说法错误的是(“—”表示物质间能发生反应)
A. 氧分子能通过分子筛而氮分子不能,原理类似过滤
B. 硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰和刺激性气味气体
C. 图2实验中,两个集气瓶中水的作用完全相同
D. 若X能与氧气反应生成水,则X不一定是氢气
【答案】C
【解析】
【详解】A,过滤的核心原理是允许粒径更小的物质通过、截留粒径更大的物质;分子筛允许直径更小的氧分子通过、截留直径更大的氮分子,分离逻辑与过滤类似,说法正确。
B.硫在氧气中燃烧,产生蓝紫色火焰,生成有刺激性气味的气体,描述符合实验事实,说法正确。
C.铁丝燃烧实验中,集气瓶内水的作用是冷却溅落的高温熔融物,防止集气瓶底炸裂;硫燃烧实验中,集气瓶内水的作用是吸收有毒的,防止污染空气,二者作用完全不同,说法错误。
D.含氢元素的可燃物(如、酒精等)与氧气反应均可生成水,因此X不一定是氢气,说法正确。
6. 我国空间站的“环控生保系统”可将呼吸生成的转化为甲烷()排出空间站,同时实现的再生,其微观示意过程如图,下列说法正确的是
A. 反应I和反应II涉及的氧化物共有3种
B. 保持甲烷化学性质的微观粒子是氢原子和碳原子
C. 反应Ⅱ中催化剂的化学性质会随反应进行而改变
D. 反应过程中,生成的水可以实现循环利用
【答案】D
【解析】
【详解】A.氧化物是由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物,过程中涉及的氧化物为、,共2种,并非3种,A错误。
B.甲烷由甲烷分子构成,保持甲烷化学性质的最小粒子是甲烷分子,不是碳原子和氢原子,B错误。
C.催化剂在化学反应前后,自身的质量和化学性质均不发生改变,C错误。
D.反应II生成的水,可作为反应I的反应物重新参与反应,实现水的循环利用,D正确。
7. 下列实验设计不能达到实验目的的是
A.探究氧气含量对燃烧剧烈程度的影响
B.检验氧气是否收集满
C.探究分子是否在不断地运动
D.除去水中的难溶性杂质
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.两组实验唯一变量为氧气浓度(纯氧、空气),可燃物均为木炭,可通过对比木炭在两种气体中的燃烧剧烈程度,探究氧气含量对燃烧剧烈程度的影响,能达到实验目的。
B.氧气验满的正确操作是将带火星的木条放在集气瓶口,通过瓶口木条是否复燃判断是否集满;图中木条伸入集气瓶内部,仅能检验瓶内气体是否为氧气,无法完成验满操作,不能达到实验目的。
C.浓氨水易挥发,氨分子不断运动扩散到酚酞溶液中,可使酚酞溶液变红,能够探究分子在不断运动,能达到实验目的。
D.图中为规范的过滤操作,过滤的作用就是分离除去水中的难溶性杂质,能达到实验目的。
8. 下列实验方案能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别水与澄清石灰水
观察液体颜色
B
检验中是否含有
将燃着的木条伸入气体,观察现象
C
分离木炭粉和铁粉
用磁铁吸引
D
除去二氧化锰中的高锰酸钾
加热分解
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.水和澄清石灰水均为无色透明液体,通过观察颜色无法鉴别,不能达到实验目的;
B.和都不支持燃烧,将燃着的木条伸入气体中,木条均会熄灭,无法检验中是否混有,能使澄清石灰水变浑浊,检验应使用澄清石灰水,原方案不能达到实验目的;
C.铁粉可被磁铁吸引,木炭粉不能被磁铁吸引,通过磁铁吸引可以分离二者,能达到实验目的;
D.高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,虽然除去了原杂质高锰酸钾,但会引入新的固体杂质锰酸钾,无法得到纯净的二氧化锰,不能达到实验目的。
9. 某小组利用下图装置,模拟拉瓦锡探究水的组成实验,将水蒸气与红热的铁(Fe)反应得到了黑色固体()和“易燃空气”()。下列说法错误的是
A. 液态水变成水蒸气时,水分子化学性质不变
B. 硬质玻璃管中发生的化学反应为分解反应
C. 肥皂泡往上飘,说明氢气密度小于空气
D. 此实验能证明水是由氢元素和氧元素组成
【答案】B
【解析】
【详解】A.液态水变为水蒸气属于物理变化,水分子本身未发生改变,而分子是保持物质化学性质的最小粒子,因此水分子化学性质不变,A不符合题意。
B.硬质玻璃管内发生的反应为铁和水蒸气在高温的条件下反应生成四氧化三铁和氢气,分解反应的特征是“一变多”(由一种反应物生成多种生成物),该反应反应物为铁和水蒸气两种物质,不符合分解反应的特征,B符合题意。
C.肥皂泡内充满反应生成的氢气,肥皂泡向上漂浮,说明氢气密度小于空气,C不符合题意。
D.根据反应前后元素种类不变,反应物铁仅含铁元素,生成物四氧化三铁含铁、氧元素,氢气含氢元素,因此可证明水由氢元素和氧元素组成,D不符合题意。
10. 化学小组利用图1装置探究过氧化氢分解过程中催化剂质量对反应速率的影响。分别往锥形瓶中加入不同质量的二氧化锰(),再加入等量的过氧化氢溶液,实验结果如图2。下列说法错误的是
A. 实验过程中观察到锥形瓶内会产生气泡,瓶壁微热
B. 时间在5s之前,测量的是空气中氧气的体积分数
C. 由图2可知相同条件下,质量越多反应速率越快
D. 当反应停止时,三组实验产生的质量:①>②>③
【答案】D
【解析】
【详解】A.过氧化氢分解生成氧气,且反应过程放热,因此可观察到锥形瓶内产生气泡,瓶壁微热,说法正确。
B.由图2可知,氧含量从后才开始上升,说明5s前反应尚未启动,此时传感器测量的是锥形瓶内原有空气的氧气体积分数,说法正确。
C.反应速率可通过相同时间内氧含量的上升幅度(曲线斜率)判断:图中相同时间下,1.5g 组氧含量上升最快,1.0g组次之,0.5g组最慢,说明相同条件下,质量越多反应速率越快,说法正确。
D.实验中三组加入的过氧化氢溶液质量相等,是反应的催化剂,仅改变反应速率,不改变生成物的最终质量,因此反应停止时,三组产生的质量相等,说法错误。
二、非选择题(共4题,共35分)
11. 稀有气体(如氦、氖、氩、氪、氙等)广泛应用于激光照明、制冷、作保护气等。但稀有气体的发现经历了漫长过程:
稀有气体因极难与其他物质反应,一直被称为“惰性气体”。1963年,科学家在低温条件下用氟气和氪气反应制得二氟化氪,此后“惰性气体”改称稀有气体。
(1)下图是氩元素相关信息,可知氩原子的质子数为____________。稀有气体用于激光照明时,发生的是_______(填“物理”或“化学”)变化。
(2)1892年,瑞利发现空气中存在的其他未知气体的密度应_________(填“大于”或“小于”)氮气。
(3)1894年,拉姆赛利用化学方法除去空气中的氧气。除去空气中的氧气的化学反应有很多,例如_______________________(写文字表达式)。
(4)1898年,科学家分离出其他稀有气体的原理与净化水操作中的_______(填操作名称)原理相同。若要分离出氩气,温度应控制在_________℃(填温度范围,忽略其他气体)。
物质
氦气
氖气
氮气
氩气
氧气
沸点/℃(标准大气压下)
-269
-246
-196
-186
-183
(5)1963年,科学家制得二氟化氪的反应的文字表达式为___________________。
【答案】(1) ①.
18 ②.
物理 (2)
大于 (3)
(合理即可,如铜与氧气加热生成氧化铜的反应)
(4) ①.
蒸馏 ②.
(5)
【解析】
【小问1详解】
元素周期表单元格左上角数字为原子序数,原子中质子数=原子序数,因此氩的质子数为18;
稀有气体用于激光照明时,只是利用其通电发光的特性,没有新物质生成,属于物理变化。
【小问2详解】
除氧后得到的“氮气”是氮气与未知气体的混合物,其密度大于纯净氮气,说明其中混入的未知气体密度大于氮气。
【小问3详解】
除去空气中氧气需选择能与氧气反应且不生成气态杂质的反应,如红磷燃烧、加热铜与氧气反应等,书写对应文字表达式即可。
【小问4详解】
利用混合物各组分沸点不同实现分离的操作与净化水中的蒸馏原理一致;
根据沸点数据,当温度高于氩的沸点()、低于氧气的沸点()时,沸点更低的氦、氖、氮气已完全蒸发,氩气汽化、氧气仍为液态,可分离得到氩气。
【小问5详解】
由题意可知,氪与氟气在低温条件下反应生成二氟化氪,据此书写文字表达式。
12. 某化学兴趣小组以“探究蜡烛燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。
任务一:探究蜡烛燃烧的产物
[查阅资料]Ⅰ.蜡烛燃烧的产物可能为二氧化碳和水;Ⅱ.蓝色无水氯化钴试纸遇水会变红色;Ⅲ.当氧气体积分数低于16%时,蜡烛可能熄灭。
[实验探究]
(1)小组设计了如下装置进行实验
实验装置
实验操作
实验现象
结论
点燃蜡烛,在a处用抽气泵抽取蜡烛燃烧产物,使气体从A流向B.
观察到B的广口瓶内壁有水珠,试纸______。
蜡烛燃烧的产物中含水和二氧化碳。
收集a处气体,_______________(填操作过程和现象)。
[实验分析]
(2)小组认为内壁有水珠是由水蒸气液化得到,液化过程分子发生的变化为________(选填字母)。
任务二:探究蜡烛燃烧过程中的气体变化
同学们在密闭玻璃罩内放置一根点燃的蜡烛。用传感器测定蜡烛从点燃到熄灭过程中氧气和二氧化碳的体积分数变化,结果如下图。
(3)结合上图分析,蜡烛燃烧的文字表达式为_______________,蜡烛熄灭时的时间可能为_______(选填“30”“45”或“60”)秒。
任务三:探究影响蜡烛燃烧的因素
为探究影响蜡烛燃烧的其他因素,同学们测定了相同高度和粗细、不同烛芯长度的蜡烛在集气瓶中燃烧的时间。
蜡烛芯长度/cm
0.2
0.5
0.7
0.9
燃烧时间/s
16.01
12.90
11.4
8.49
(4)分析表中数据,可得出的结论为__________。
(5)通过本次探究可知影响蜡烛燃烧的因素有氧气浓度、烛芯长度,除此之外,影响因素还可能有__________。
【答案】(1) ①. 试纸变红色 ②. 向收集到的气体中加入适量澄清石灰水,振荡,观察到澄清石灰水变浑浊
(2)A (3) ①. 石蜡+氧气二氧化碳+水 ②. 45
(4)在蜡烛高度、粗细等其他条件相同时,烛芯长度越长,蜡烛在集气瓶中的燃烧时间越短
(5)蜡烛的粗细(或蜡烛的高度、蜡烛的材质、集气瓶的大小等合理即可)
【解析】
【小问1详解】
根据查阅资料的信息,蓝色无水氯化钴试纸遇水会变为红色,实验结论证明产物含水,因此实验现象为试纸会变红。 初中化学中检验二氧化碳的标准方法就是利用二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊的特性,以此证明产物含二氧化碳。
【小问2详解】
液化是水蒸气从气态变为液态的物理变化,该过程水分子本身不发生改变,只是水分子间的间隔变小,图A的粒子仍为水分子,仅分子间距比气态时更小,符合液化的微观本质;B、C的粒子都不是水分子,对应的是分子发生改变的化学变化,不符合要求。
【小问3详解】
实验已经验证蜡烛燃烧的产物为二氧化碳和水,蜡烛中的石蜡和空气中的氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水,该反应的文字表达式为石蜡+氧气二氧化碳+水。 题目给出资料说明氧气体积分数低于16%时蜡烛可能熄灭,从传感器图像可知,氧气体积分数在30~45秒之间降到16%以下,因此45秒符合蜡烛熄灭的时间节点。
【小问4详解】
分析表格数据,在其他条件相同时,烛芯长度从0.2cm增长到0.9cm,对应的燃烧时间持续减小,可得出该对应规律。
【小问5详解】
结合燃烧的相关知识,除了题干给出的氧气浓度、烛芯长度外,蜡烛本身规格、容器体积等因素都会影响蜡烛的燃烧时长。
13. 我国利用“氢-氨绿色循环”技术,实现氢气()和氨气()的相互转换来完成能源的存储和运输,其工艺如下所示。
[电解制氢]
(1)电解制氢的文字表达式为________________________,产物X在_____(填“正”或“负”)极产生。
(2)传统制氢:木炭和水蒸气在高温条件下可产生氢气和二氧化碳。对比传统制氢,从环境保护角度分析电解制氢的优势为________。
[催化制氨]
(3)氢气与空气中的一种气体在催化剂条件下发生化合反应生成氨气,该反应的文字表达式为______________。
(4)根据下表分析,对比液化储氢,将氢气转化为液氨储存的优势有_________________(答1点即可)。
物质
沸点/℃
点燃时最低温度/℃
氢气
400
氨气
651
[分解放氢]
(5)下图是不同条件下氨分解产氢速率图像。请分析产氢速率较高的条件是_______(填选项)。
选项
催化类型
温度/℃
光强/W·cm-2
A
光催化
274
3
B
热催化
410
5
【答案】(1) ①.
②.
正 (2)
无二氧化碳排放,不会加剧温室效应(或产物清洁无污染,合理即可)
(3)
氮气+氢气氨气
(4)
液氨沸点更高,更易液化储存(或液氨燃点更高,储存运输更安全,合理即可)
(5)A
【解析】
【小问1详解】
电解制氢的反应物为水,通电条件下分解生成氢气和氧气;根据电解水“正氧负氢”的规律,正极产生氧气(即产物X),负极产生氢气。
【小问2详解】
传统制氢过程会生成二氧化碳,加剧温室效应;电解制氢的产物为氢气和氧气,无碳排放,环境友好性更强。
【小问3详解】
根据元素守恒,生成氨气需要氮元素,空气中的氮气是含氮的反应物,氢气与氮气在催化剂条件下发生化合反应生成氨气。
【小问4详解】
对比表格数据:氨气沸点()远高于氢气(),液化所需条件更易实现,储存成本更低;氨气的点燃温度()远高于氢气(),更难点燃,储存运输的安全性更高。
【小问5详解】
由产氢速率图像可知,纵轴为对数坐标,光催化条件下的产氢速率处于量级,远高于热催化条件下量级的产氢速率,因此光催化的A选项条件下产氢速率更高。
14. 某小组围绕“制作活鱼运输简易供氧器”开展实践活动。
任务一:选择制氧原理
小组利用AI分析了活鱼运输简易供氧器的需求,并回顾了所学的制氧原理。
供氧需求
制氧原理
反应温和、产氧速度较快、安全、无毒环保、操作简单
1.高锰酸钾制氧;2.过氧化氢制氧;
3.光合作用;4.氧化汞受热分解。
(1)活鱼运输过程需要氧气,主要利用氧气的化学性质为____________。
(2)根据供氧需求,适宜作活鱼运输供氧器制氧原理的是_________(填序号)。
任务二:设计供氧装置
最后出于成本考虑,选择过碳酸钠粉末作为制氧剂。
【资料】I.过碳酸钠遇水会产生氧气和大量的热,若加入二氧化锰()会加快产氧速率;
Ⅱ.溶氧量指溶解在一定量水中的氧气质量。当溶氧量小于3 mg/L或大于12 mg/L时,会对鱼类生存造成影响。
(3)某同学取少量过碳酸钠直接加入100 mL水中,用溶解氧传感器测得水中溶解氧的图像如图1。其他同学认为不能直接向水中抛撒过碳酸钠,理由是_________________。
(4)图2是小组制作的简易供氧器,仪器a的名称是_______,将气体通入装满水的集气瓶中的作用是_________________。
(5)若溶解氧低于3 mg/L,应采取的措施为_________(填“增大”或“减小”)控水器的进水量。
(6)为保证产生的氧气能充分溶于水中,最好将导管口靠近于鱼缸的__________(填“水面”“中部”或“底部”)位置。
任务三:测试供氧效果
20℃时取240 g过碳酸钠和少量,加入不同体积的水,测得平均产氧速率如下表。
加水体积/mL
350
500
800
平均产氧速率/mL·s-1
33.3
15
10
(7)若要长时间稳定持续供氧,过碳酸钠与水的最佳质量比为______(水的密度为1 g/mL)。
(8)根据以上信息,过碳酸钠保存时需注意_________________。
【答案】(1)可以供给呼吸
(2)2 (3)由图1可知直接加入过碳酸钠后,水中溶氧量最终超过12 mg/L,同时过碳酸钠遇水会释放大量的热,二者都会对鱼类的生存造成不利影响
(4) ①. 锥形瓶 ②. 通过观察集气瓶中冒出气泡的速率,控制氧气的产生速率,同时可以除去氧气中混有的少量杂质、降温(或使氧气初步润湿,避免产氧放热导致水温过高影响鱼类)
(5)减小 (6)底部
(7)3:10(或240:800)
(8)防潮(或密封保存、干燥保存、避免与水接触等)
【解析】
【小问1详解】
活鱼在运输过程中需要氧气维持生命活动,鱼类的呼吸作用需要氧气参与,利用的是氧气能够供给呼吸这一核心化学性质,该性质可以保障活鱼的正常生理代谢;
【小问2详解】
1.高锰酸钾制氧:需要加热操作,反应条件不简便,1不符合题意;
2.过氧化氢制氧:在常温下加入催化剂即可快速平稳产氧,反应温和、操作简单、产物为水和氧气,安全无毒环保,2符合题意;
3.光合作用:需要合适的光照、植物等条件,在活鱼运输场景下难以稳定持续实现,无法作为简易供氧器的制氧方式,3不符合题意;
4.氧化汞受热分解:不仅需要加热,还会生成有毒的汞单质,存在极大安全隐患,4不符合题意;
【小问3详解】
由题意可知,当溶氧量大于12mg/L时,会对鱼类生存造成影响;再结合图1的溶解氧变化曲线,最终水中溶氧量超过了12mg/L,同时资料I还提到过碳酸钠遇水会产生大量的热,直接抛撒既会让溶氧量超出鱼类生存的安全范围,释放的大量热量也可能威胁鱼类生存,因此不能直接向水中抛撒过碳酸钠;
【小问4详解】
见答案;
见答案;
【小问5详解】
当溶解氧低于3 mg/L时,说明当前产氧速率不足,根据题干表格数据,与过碳酸钠接触的水量越小,平均产氧速率越高,因此应当减小控水器的进水量,提升产氧速率,使溶氧量回升至鱼类生存的安全范围;
【小问6详解】
若将导管口靠近鱼缸底部,氧气从底部向上逸出的过程中,会在水中停留更长的时间能和水体充分接触,大幅提升氧气的溶解效率因此最适合将导管口靠近鱼缸的底部位置;
【小问7详解】
由题意可知,要长时间稳定持续供氧,需选择产氧速率稳定的条件。根据表格,加水体积为时,平均产氧速率为,速率变化平缓,可延长过碳酸钠的反应时长,实现长时间供氧,水的密度为,因此水的质量为:,过碳酸钠质量为,则过碳酸钠与水的质量比为:;
【小问8详解】
由题意可知,过碳酸钠遇水会发生反应,因此,保存过碳酸钠时需防潮(或密封、干燥保存,避免与水接触),防止其与水反应而变质或失效。
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