精品解析:安徽淮南市凤台县2026-2027学年九年级上学期11月期中教学质量检测(二)化学试题
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内容正文:
2026—2027学年度第一学期九年级教学质量检测(二)
化学试题
注意事项:
1.化学试卷共两大题17小题,满分40分,考试时间50分钟。
2.试卷包括“试题卷”和“答题卷”两部分,“试题卷”共4页,“答题卷”共2页。
3.请务必在“答题卷”上答题,在“试题卷”上答题无效的。
4.考试结束后,请将“试题卷”和“答题卷”一并交回。
5.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 K-39 Mn-55
一、选择题(本大题包括12小题,每小题1分,共12分。每小题的4个选项中只有1个符合题意。)
1. 我国传统工艺承载着千年文化底蕴,下列工艺的核心制作环节中,属于化学变化的是
A. 青稞酿酒 B. 手工剪纸 C. 活字印刷 D. 纺纱织布
2. 我国纪念2026年“世界水日”和“中国水周”的活动主题为“国家水网,世纪画卷”。是围绕我国水安全战略提出的核心宣传方向,有着明确的现实指向与深远意义。下列关于水的说法不正确的是
A. 园林以喷灌和滴灌形式浇灌可节约用水
B. 硬水中含有较多可溶性钙、镁化合物
C. 合理使用农药、化肥以减少水体污染
D. 自来水厂净水过程包括沉淀、过滤、吸附、消毒和蒸馏
3. 在化学实验操作考核中,某班同学有如下几种操作,其中正确的是
A. 过滤悬浊液 B. 称量NaOH的质量
C. 滴加石蕊试液 D. 加热固体试剂
4. 下列说法中正确的个数是
①元素是质子数相同的一类原子的总称
②所有原子的原子核都是由质子和中子构成
③离子是带电荷的粒子,所以带电荷的粒子一定是离子
④质子数和电子数都相同两种微粒不可能是一种分子和一种离子
⑤具有稳定结构的粒子,最外层电子数一定是8
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
5. 对乙酰氨基酚()是一种常用的解热镇痛药,下列有关对乙酰氨基酚的说法正确的是
A. 一个对乙酰氨基酚由20个原子构成
B. 对乙酰氨基酚分子由碳、氢、氮、氧四种元素组成
C. 对乙酰氨基酚中氢元素质量分数最小
D. 151g对乙酰氨基酚与所含碳元素质量相等
6. 如图为某反应的微观示意图。下列说法错误的是
A. 反应前后原子的种类和数目不变 B. 甲、丙、丁三种物质均为氧化物
C. 参加反应的乙与生成的丁的分子个数比为3:2 D. 反应前后甲和丙的质量比为17:32
7. 某实验小组按图1所示的装置加热高锰酸钾制取氧气,图2表示试管内固体的质量随着加热时间的变化关系,下列分析正确的是
A. M点对应时刻,图1水槽中导管口冒出的气泡是氧气
B. N点时刻,得到的固体中含有两种物质
C. P点比M点的固体中锰元素的质量分数小
D. M点与P点的固体质量差即为反应中生成氧气的质量
8. 尿素[CO(NH₂)₂]是农业生产中常用的化肥,工业上制备尿素的化学方程式为 下列说法正确的是
A. NH3中N的化合价为+3价 B. 尿素中碳元素与氮元素的质量比为3:7
C. 尿素中氮元素的质量分数为23.3% D. 参加反应的NH3和CO2质量比为17: 44
9. 下列物质中,按单质、化合物、混合物顺序排列正确的是
A. 氢气、海水、医用酒精 B. 液氧、五氧化二磷、生理盐水
C. 白酒、冰水混合物、空气 D. 红磷、硬水、高锰酸钾
10. 在一个密闭容器中加入四种物质,在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量如下表:
物质
a
b
c
d
反应前质量/g
16
5
4
7
反应后质量/g
10
5
8
待测
通过分析,判断下列说法正确的是( )
A. 测得反应后d的质量为9g B. b一定是催化剂
C. 该反应是化合反应 D. 参加反应的a与生成d的质量比4:1
11. 下列图像与事实不一致的是
A. 一定量镁条在密闭容器中燃烧
B. 红磷在密封锥形瓶中燃烧
C. 用浓度为5%的过氧化氢溶液制取氧气
D. 电解水实验中,产生的氢气和氧气的质量关系
12. 学习小组加热锥形瓶中的过量铜粉验证质量守恒定律,如图甲,某变量随时间的变化趋势如图乙所示,下列说法正确的是
A. 图甲中的气球在开始加热时先变瘪后鼓起
B. 图乙中纵坐标可以表示固体物质中氧元素的质量分数
C. 若图乙中纵坐标表示铜粉的质量,点对应甲中的固体全部由红色变为黑色
D. 锥形瓶内参加反应的铜粉和氧气的总质量等于生成的氧化铜的质量
二、非选择题(本大题包括5小题,共28分。)
13. 在宏观、微观和符号之间建立联系是学习化学的重要思维方式。
(1)写出下列元素名称或符号:氯_______;Si_______。
(2)写出下列符号表示的意义:2O表示_______;3Al3+_______。
(3)物质的组成及构成关系如图所示,图中①、②分别可填写的是_______、_______。
14. 实验室常利用以下装置完成气体制备实验。请回答下列问题:
(1)图1中仪器①的名称为_____。
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,应选择的发生装置是_____(填字母序号)。该反应的化学方程式是___________________。
(3)使用压强传感器等设备,检测不同温度下过氧化氢分解时气体压强的变化。经过实验、数据处理等,获得如图2所示的压强-时间的曲线变化。由此可知:其他条件一定时,温度越高,过氧化氢的分解速率_____(填“越快”、“越慢”或“不变”)。
15. 某实践小组参观本地矿泉水厂,该厂矿泉水含钙、钾等矿物质,其生产流程示意图如下,回答下列问题。
(1)矿泉水中的钙、钾指的是______(填“元素”或“单质”)。
(2)在沉淀池中,通常会加入少量明矾,其作用是___________________。
(3)石英砂的主要成分的化学式是SiO2,属于_____(选填“单质”或“化合物”);活性炭过滤器中活性炭的作用是___________。
(4)超滤是利用薄膜(仅允许小分子和离子通过)进行物质分离的技术,如图所示。若水源中含有下列物质,推测可以通过“超滤”的有_______(填字母序号)。
A. 钾、钙等矿物质 B. 水分子 C. 蛋白质 D. 泥沙
(5)生活中降低水硬度的常用方法是________________(写出一例即可)。
16. 化学兴趣小组的同学们在实验室中完成了“电解水及反应速率影响因素”的探究实验。请你和他们一起完成实验报告。
活动一:电解水实验
【实验目的】验证水的组成
【实验装置及用品】水电解器(如图)、蒸馏水、硫酸钠
【实验步骤】
(1)①检查装置气密性。
②在烧杯中加入少量硫酸钠固体,倒入蒸馏水,搅拌使其充分溶解。加入硫酸钠固体的目的是_______________。
③向水电解器的漏斗中加入含有硫酸钠的蒸馏水,直到玻璃管a、b中都充满。
④接通直流电,两个电极表面立刻产生大量无色气泡。
⑤用燃着的木条分别检验玻璃管中生成的气体,在a管尖嘴出口处可观察到___________。
【实验结论】
(2)水是由_______组成的,电解水的化学方程式为___________________。
【交流与讨论】
(3)经过多次实验发现,有时两个玻璃管中的气体体积比存在一定误差,可能的原因是__________________。
活动二:影响电解水反应速率的因素
【实验探究】为了研究影响电解水反应速率的因素,同学们进行了实验1~4的探究,记录数据如表
实验编号
温度/℃
NaOH溶液浓度/%
负极气体体积/ml
正极气体体积/ml
电解时间/s
实验1
20
2%
20
9.8
54.0
实验2
20
5%
20
9.8
36.2
实验3
30
2%
20
9.9
x
实验4
30
5%
20
9.9
35.4
【实验分析】
(4)实验3中的“x”可能是______(填字母序号)。
A. 55.6 B. 50.2 C. 35.2 D. 32.4
(5)对比实验1和实验2可得到的结论是_________________;想得到此结论,还可以测定的数据是_______________________。
17. 高锰酸钾可以用于皮肤消毒,某市售高锰酸钾消毒粉说明书的部分信息如图所示。联系实际解决问题。
同学们在实验课上用4 g这样的高锰酸钾消毒粉制取氧气,理论上至少可以产生氧气的质量为多少?(列出化学方程式并计算)
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2026—2027学年度第一学期九年级教学质量检测(二)
化学试题
注意事项:
1.化学试卷共两大题17小题,满分40分,考试时间50分钟。
2.试卷包括“试题卷”和“答题卷”两部分,“试题卷”共4页,“答题卷”共2页。
3.请务必在“答题卷”上答题,在“试题卷”上答题无效的。
4.考试结束后,请将“试题卷”和“答题卷”一并交回。
5.可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 K-39 Mn-55
一、选择题(本大题包括12小题,每小题1分,共12分。每小题的4个选项中只有1个符合题意。)
1. 我国传统工艺承载着千年文化底蕴,下列工艺的核心制作环节中,属于化学变化的是
A. 青稞酿酒 B. 手工剪纸 C. 活字印刷 D. 纺纱织布
【答案】A
【解析】
【详解】A项青稞酿酒过程中,青稞中的糖类等物质经发酵生成酒精等新物质,属于化学变化,符合题意。B项手工剪纸仅改变纸张的形状、C项活字印刷仅将墨转移到纸张表面和D项纺纱织布仅改变纤维的排列形态都无新物质生成,属于物理变化,不符合题意。
2. 我国纪念2026年“世界水日”和“中国水周”的活动主题为“国家水网,世纪画卷”。是围绕我国水安全战略提出的核心宣传方向,有着明确的现实指向与深远意义。下列关于水的说法不正确的是
A. 园林以喷灌和滴灌形式浇灌可节约用水
B. 硬水中含有较多可溶性钙、镁化合物
C. 合理使用农药、化肥以减少水体污染
D. 自来水厂净水过程包括沉淀、过滤、吸附、消毒和蒸馏
【答案】D
【解析】
【详解】A. 园林浇灌采用喷灌、滴灌模式,可减少传统漫灌造成的水资源渗漏、蒸发浪费,是有效的节水措施,说法正确;
B. 说法正确;
C. 不合理施用的农药、化肥会随雨水冲刷进入水体,引发富营养化等水体污染问题,因此合理使用可减少水体污染,说法正确;
D. 自来水厂的常规净水流程为沉淀、过滤、吸附、消毒,蒸馏是实验室获取高纯度水的操作,因成本极高不会应用于自来水厂的大规模生产,说法错误。
3. 在化学实验操作考核中,某班同学有如下几种操作,其中正确的是
A. 过滤悬浊液 B. 称量NaOH的质量
C. 滴加石蕊试液 D. 加热固体试剂
【答案】C
【解析】
【详解】A、过滤液体时,要注意“一贴、二低、三靠”的原则,图中缺少玻璃棒引流,图示操作错误;
B、使用托盘天平要遵循“左物右码”的原则,且氢氧化钠具有腐蚀性,应该放在玻璃器皿中称量,图示操作错误;
C、用胶头滴管滴加少量液体时,注意胶头滴管不能伸入到试管内或接触试管内壁,应垂直悬空在试管口上方滴加液体,防止污染胶头滴管,图示操作正确;
D、加热固体时,用酒精灯的外焰加热,试管口略向下倾斜,防止冷凝水倒流造成试管炸裂,图示操作错误;
故选C。
4. 下列说法中正确的个数是
①元素是质子数相同的一类原子的总称
②所有原子的原子核都是由质子和中子构成
③离子是带电荷的粒子,所以带电荷的粒子一定是离子
④质子数和电子数都相同两种微粒不可能是一种分子和一种离子
⑤具有稳定结构的粒子,最外层电子数一定是8
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【答案】B
【解析】
【详解】①元素是质子数相同的一类原子的总称,正确;
②原子的原子核不一定都是由质子和中子构成,如氢原子的原子核中只有质子没有中子,错误。
③离子是带电荷的粒子,但带电荷的粒子不一定是离子,如质子带电,错误;
④分子不显电性,离子带正电荷或负电荷,故质子数和电子数都相同两种微粒不可能是一种分子和一种离子,正确;
⑤具有稳定结构的粒子,最外层电子数不一定是8,如果核外电子层只有一层,最外层电子数是2也是稳定结构,错误;
只有①④正确。故选B。
5. 对乙酰氨基酚()是一种常用的解热镇痛药,下列有关对乙酰氨基酚的说法正确的是
A. 一个对乙酰氨基酚由20个原子构成
B. 对乙酰氨基酚分子由碳、氢、氮、氧四种元素组成
C. 对乙酰氨基酚中氢元素质量分数最小
D. 151g对乙酰氨基酚与所含碳元素质量相等
【答案】C
【解析】
【详解】A、一个对乙酰氨基酚分子是由8个碳原子、9个氢原子、1个氮原子、2个氧原子共20个原子构成的,故选项说法错误;
B、对乙酰氨基酚由碳、氢、氮、氧四种元素组成,故选项说法错误;
C、对乙酰氨基酚中碳、氢、氮、氧元素的质量比为(12×8):(1×9):(14×1):(16×2)=96:9:14:32,则氢元素的质量分数最小,故选项说法正确;
D、151g对乙酰氨基酚中碳元素的质量为:,176g二氧化碳中碳元素的质量为:,二者碳元素的质量不相等,故选项说法错误。
故选:C。
6. 如图为某反应的微观示意图。下列说法错误的是
A. 反应前后原子的种类和数目不变 B. 甲、丙、丁三种物质均为氧化物
C. 参加反应的乙与生成的丁的分子个数比为3:2 D. 反应前后甲和丙的质量比为17:32
【答案】B
【解析】
【详解】根据反应的微观示意图可知,该反应为:;
A、根据质量守恒定律可知:反应前后原子的种类和数目不变;故A选项正确;
B、氧化物指由两种元素组成,一种元素为氧元素的纯净物;甲、丙、丁三种物质的化学式分别为:H2S、SO2、H2O;甲不是氧化物;故B选项错误;
C、根据化学反应方程式可知:参加反应的乙与生成的丁的分子个数比为3:2;故C选项正确;
D、反应前后甲和丙的质量比为:;故D选项正确;
故选:B。
【点睛】本题难度适中,主要考查微观示意图;解决这种题的关键就是辨别分子是由何种原子构成,每种原子有几个,这样就可以得出分子的化学式,再利用化学方程式对相关知识进行分析判断即可。
7. 某实验小组按图1所示的装置加热高锰酸钾制取氧气,图2表示试管内固体的质量随着加热时间的变化关系,下列分析正确的是
A. M点对应时刻,图1水槽中导管口冒出的气泡是氧气
B. N点时刻,得到的固体中含有两种物质
C. P点比M点的固体中锰元素的质量分数小
D. M点与P点的固体质量差即为反应中生成氧气的质量
【答案】D
【解析】
【详解】A、M点固体质量没有变化,对应加热初始时刻,此时试管内空气受热膨胀,水槽中导管口冒出的气泡是空气,不是氧气。因此A错误,不符合题意;
B、N点时刻,固体质量仍在减少,说明高锰酸钾未完全分解,此时固体中含有、、三种物质。因此B错误,不符合题意;
C、反应前后锰元素质量不变,但P点固体质量比M点小(生成氧气逸出),根据 “质量分数 = ×100%”,P 点锰元素质量分数更大。因此C错误,不符合题意;
D、根据质量守恒定律,反应中固体减少的质量(M点与 P点的固体质量差)等于生成氧气的质量。因此D正确,符合题意;
故选D。
8. 尿素[CO(NH₂)₂]是农业生产中常用的化肥,工业上制备尿素的化学方程式为 下列说法正确的是
A. NH3中N的化合价为+3价 B. 尿素中碳元素与氮元素的质量比为3:7
C. 尿素中氮元素的质量分数为23.3% D. 参加反应的NH3和CO2质量比为17: 44
【答案】B
【解析】
【详解】A、NH3氢元素化合价为+1价,设氮元素的化合价为x,根据在化合物中各元素正负化合价代数和为0,则有x+(+1)×3=0,解得x=-3,即氨气中氮元素化合价为-3价,说法错误;
B、尿素CO(NH2)2中碳元素和氮元素的质量比为12:(14×2)=3:7,说法正确;
C、尿素CO(NH2)2中氮元素的质量分数为,说法错误;
D、由化学方程式可知:参加反应的NH3和CO2质量比为(2×17):44=17:22,说法错误;
故选:B。
9. 下列物质中,按单质、化合物、混合物顺序排列正确的是
A. 氢气、海水、医用酒精 B. 液氧、五氧化二磷、生理盐水
C. 白酒、冰水混合物、空气 D. 红磷、硬水、高锰酸钾
【答案】B
【解析】
【详解】A.氢气属于单质,但海水是含多种物质的混合物,不符合“第二个位置为化合物”的要求,错误。
B.液氧(液态)是氧元素组成的纯净物,属于单质;五氧化二磷()是磷、氧元素组成的纯净物,属于化合物;生理盐水是氯化钠和水组成的混合物,完全符合单质、化合物、混合物的排列顺序,正确。
C.白酒是乙醇、水等组成的混合物,不属于单质,不符合“第一个位置为单质”的要求,错误。
D.硬水是含钙镁化合物的水溶液,属于混合物,并非化合物;高锰酸钾()是纯净物,不属于混合物,不符合顺序要求,错误。
10. 在一个密闭容器中加入四种物质,在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量如下表:
物质
a
b
c
d
反应前质量/g
16
5
4
7
反应后质量/g
10
5
8
待测
通过分析,判断下列说法正确的是( )
A. 测得反应后d的质量为9g B. b一定是催化剂
C. 该反应是化合反应 D. 参加反应的a与生成d的质量比4:1
【答案】A
【解析】
【详解】A、根据质量守恒定律,16+5+4+7=10+5+8+待测,待测=9,正确;
B、b物质在反应中的质量不变,可能是催化剂,有可能是不参加反应的杂质,错误;
C、该反应中c、d物质的质量增加,是生成物;a物质的质量减少,是反应物,故该反应是由一种物质反应生成两种物质,是分解反应,错误;
D、参加反应a物质的质量为16g-10g=6g;参加反应的d物质的质量为9g-7g=2g,故反应中甲与丙的质量比为6:2=3:1,错误;
故选A。
11. 下列图像与事实不一致的是
A. 一定量镁条在密闭容器中燃烧
B. 红磷在密封锥形瓶中燃烧
C. 用浓度为5%的过氧化氢溶液制取氧气
D. 电解水实验中,产生的氢气和氧气的质量关系
【答案】B
【解析】
【详解】A、镁燃烧生成氧化镁,固体质量增大,完全反应后固体质量不再变化,该选项图正确;
B、红磷燃烧放热,气体膨胀,压强增大,完全反应后温度降低,氧气消耗,压强减小,该选项图不正确;
C、过氧化氢分解生成水和氧气,有催化剂时反应速率快一些,最终生成氧气质量相等,该选项图正确;
D、电解水生成氢气和氧气,由可知,氢气和氧气质量比是1:8,该选项图正确。
故选B。
12. 学习小组加热锥形瓶中的过量铜粉验证质量守恒定律,如图甲,某变量随时间的变化趋势如图乙所示,下列说法正确的是
A. 图甲中的气球在开始加热时先变瘪后鼓起
B. 图乙中纵坐标可以表示固体物质中氧元素的质量分数
C. 若图乙中纵坐标表示铜粉的质量,点对应甲中的固体全部由红色变为黑色
D. 锥形瓶内参加反应的铜粉和氧气的总质量等于生成的氧化铜的质量
【答案】D
【解析】
【详解】A、加热时,锥形瓶内气体受热膨胀,压强增大,气球膨胀,铜和氧气在加热条件下反应生成氧化铜,反应结束后,温度逐渐恢复至室温且氧气被消耗,压强减小,气球变瘪,说法错误,不符合题意;
B、铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜,初始固体为铜,不含氧元素,随着反应的进行,固体物质中的氧元素质量逐渐增大,则固体物质中氧元素的质量分数随反应进行,由0逐渐增大,至完全反应不再发生变化,则图乙中纵坐标不可以表示固体物质中氧元素的质量分数,说法错误,不符合题意;
C、铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜,若图乙中纵坐标表示铜粉的质量,P点时铜粉质量不再变化,说明反应结束,由于铜粉有剩余,则P点对应甲中的固体不会全部由红色变为黑色,说法错误,不符合题意;
D、铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜,根据质量守恒定律,参加反应的物质的总质量与生成物的总质量相等,则锥形瓶内参加反应的铜粉和氧气的总质量等于生成的氧化铜的质量,说法正确,符合题意。
故选:D。
二、非选择题(本大题包括5小题,共28分。)
13. 在宏观、微观和符号之间建立联系是学习化学的重要思维方式。
(1)写出下列元素名称或符号:氯_______;Si_______。
(2)写出下列符号表示的意义:2O表示_______;3Al3+_______。
(3)物质的组成及构成关系如图所示,图中①、②分别可填写的是_______、_______。
【答案】(1) ①.
②.
硅 (2) ①.
2个氧原子 ②.
3个铝离子 (3) ①.
原子 ②.
水(或氧气、二氧化碳等)
【解析】
【小问1详解】
书写元素符号需遵循“一大二小”的规则:氯的元素符号为Cl,Si是硅的元素符号。
【小问2详解】
元素符号前的数字仅表示微观的原子个数,因此表示2个氧原子;
离子符号前的数字仅表示微观的离子个数,因此表示3个铝离子。
【小问3详解】
构成物质的三种基本微粒为分子、原子、离子。其中原子可直接构成金属(如汞由汞原子构成),原子可通过得失电子转化为离子,原子可构成分子、分子可在化学变化中拆分为原子,匹配图中①的箭头关系,因此①为原子;
②是由分子构成的物质,如水、氧气、二氧化碳等。
14. 实验室常利用以下装置完成气体制备实验。请回答下列问题:
(1)图1中仪器①的名称为_____。
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,应选择的发生装置是_____(填字母序号)。该反应的化学方程式是___________________。
(3)使用压强传感器等设备,检测不同温度下过氧化氢分解时气体压强的变化。经过实验、数据处理等,获得如图2所示的压强-时间的曲线变化。由此可知:其他条件一定时,温度越高,过氧化氢的分解速率_____(填“越快”、“越慢”或“不变”)。
【答案】(1)集气瓶 (2) ①. B ②.
(3)越快
【解析】
【小问1详解】
略
【小问2详解】
过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,反应物是固体和液体、反应不需要加热,选发生装置B。过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气。
【小问3详解】
相同时间内,温度越高,压强上升越大,说明产生氧气更快,即过氧化氢分解速率越快。
15. 某实践小组参观本地矿泉水厂,该厂矿泉水含钙、钾等矿物质,其生产流程示意图如下,回答下列问题。
(1)矿泉水中的钙、钾指的是______(填“元素”或“单质”)。
(2)在沉淀池中,通常会加入少量明矾,其作用是___________________。
(3)石英砂的主要成分的化学式是SiO2,属于_____(选填“单质”或“化合物”);活性炭过滤器中活性炭的作用是___________。
(4)超滤是利用薄膜(仅允许小分子和离子通过)进行物质分离的技术,如图所示。若水源中含有下列物质,推测可以通过“超滤”的有_______(填字母序号)。
A. 钾、钙等矿物质 B. 水分子 C. 蛋白质 D. 泥沙
(5)生活中降低水硬度的常用方法是________________(写出一例即可)。
【答案】(1)
元素 (2)
吸附水中悬浮的杂质,加速其沉降
(3) ①.
化合物 ②.
吸附水中的色素和异味 (4)AB
(5)
煮沸
【解析】
【小问1详解】
物质的宏观组成用元素描述,矿泉水中的钙、钾指的是元素种类,与具体存在形态无关。
【小问2详解】
明矾溶于水会形成胶状物,可吸附水中悬浮的细小杂质,使其聚集成大颗粒快速沉降,实现初步净水。
【小问3详解】
是由硅、氧两种不同元素组成的纯净物,属于化合物;活性炭具有疏松多孔的吸附结构,可除去水中的色素和异味。
【小问4详解】
根据题干信息,超滤膜仅允许小分子、离子通过:钾、钙等矿物质以离子形式存在,水分子是小分子,二者均可通过;蛋白质是大分子、泥沙是大颗粒难溶物,无法通过超滤膜,因此选AB。
【小问5详解】
加热煮沸时,硬水中的可溶性钙、镁化合物会转化为沉淀,降低水中钙、镁离子含量,是生活中最常用的硬水软化方法。
16. 化学兴趣小组的同学们在实验室中完成了“电解水及反应速率影响因素”的探究实验。请你和他们一起完成实验报告。
活动一:电解水实验
【实验目的】验证水的组成
【实验装置及用品】水电解器(如图)、蒸馏水、硫酸钠
【实验步骤】
(1)①检查装置气密性。
②在烧杯中加入少量硫酸钠固体,倒入蒸馏水,搅拌使其充分溶解。加入硫酸钠固体的目的是_______________。
③向水电解器的漏斗中加入含有硫酸钠的蒸馏水,直到玻璃管a、b中都充满。
④接通直流电,两个电极表面立刻产生大量无色气泡。
⑤用燃着的木条分别检验玻璃管中生成的气体,在a管尖嘴出口处可观察到___________。
【实验结论】
(2)水是由_______组成的,电解水的化学方程式为___________________。
【交流与讨论】
(3)经过多次实验发现,有时两个玻璃管中的气体体积比存在一定误差,可能的原因是__________________。
活动二:影响电解水反应速率的因素
【实验探究】为了研究影响电解水反应速率的因素,同学们进行了实验1~4的探究,记录数据如表
实验编号
温度/℃
NaOH溶液浓度/%
负极气体体积/ml
正极气体体积/ml
电解时间/s
实验1
20
2%
20
9.8
54.0
实验2
20
5%
20
9.8
36.2
实验3
30
2%
20
9.9
x
实验4
30
5%
20
9.9
35.4
【实验分析】
(4)实验3中的“x”可能是______(填字母序号)。
A. 55.6 B. 50.2 C. 35.2 D. 32.4
(5)对比实验1和实验2可得到的结论是_________________;想得到此结论,还可以测定的数据是_______________________。
【答案】(1) ①.
增强水的导电性,加快电解速率 ②.
燃着的木条燃烧得更旺 (2) ①. 氢元素和氧元素 ②.
(3)
相同条件下,氧气在水中的溶解度大于氢气,部分氧气溶解在水中,导致收集到的氧气体积偏小(或部分氧气与电极发生反应被消耗,合理即可) (4)B
(5) ①.
其他条件相同时,NaOH溶液浓度越大,电解水的反应速率越快 ②.
相同电解时间内,收集到的气体总体积(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
纯水的导电性非常弱,电解速率很慢,硫酸钠在水中可以解离出自由移动的钠离子和硫酸根离子,因此加入硫酸钠的目的是增强水的导电性,加快电解反应的速率。
从装置图可以看到a管连接电源正极,电解水时正极生成氧气,氧气具有助燃性,因此将燃着的木条放在a管尖嘴口,可观察到燃着的木条燃烧得更旺。
【小问2详解】
电解水生成只含氢元素的氢气、只含氧元素的氧气,根据化学反应前后元素种类不变,可以证明水是由氢元素和氧元素组成的。
水在通电条件下分解为氢气和氧气。
【小问3详解】
理论上电解水生成氢气和氧气体积比为2:1,实际实验中体积比存在误差,最常见的原因是:相同条件下,氧气在水中的溶解度比氢气更大,部分生成的氧气溶解在水中,导致收集到的氧气体积偏小;也可能是部分氧气和电极材料发生了反应被消耗,最终造成体积比偏离理论值。
【小问4详解】
对比实验1和实验3:NaOH浓度均为2%,实验3温度从20℃升高到30℃,温度越高电解速率越快,完成相同体积气体的电解所需时间应该比实验1的54.0s更短; 对比实验3和实验4:温度均为30℃,实验3的NaOH浓度仅为2%,低于实验4的5%,因此实验3的电解速率比实验4慢,所需时间要比实验4的35.4s更长。 综上x的取值范围是 35.4 < x < 54.0,选项中只有50.2符合该范围,选B。
【小问5详解】
实验1和实验2的温度完全相同,仅NaOH溶液浓度不同,浓度更高的实验2电解耗时更短,因此结论为:其他条件相同时,氢氧化钠溶液的浓度越大,电解水的反应速率越快。
除了测定收集相同体积气体的电解时间之外,还可以通过测定相同电解时间内,收集到的气体体积大小,来对比反应速率的快慢,得到相同的实验结论。
17. 高锰酸钾可以用于皮肤消毒,某市售高锰酸钾消毒粉说明书的部分信息如图所示。联系实际解决问题。
同学们在实验课上用4 g这样的高锰酸钾消毒粉制取氧气,理论上至少可以产生氧气的质量为多少?(列出化学方程式并计算)
【答案】解:理论上至少可以产生氧气的质量为x
列式:,解得:
答:理论上至少可以产生氧气的质量为0.32g。
【解析】
【详解】见答案。
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