资源简介

孝感市2022一2023学年度九年级上学期期末教学质量监测
化学试卷
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Na-23 Cu-64
六、选择题（每小题只有一个选项符合题意，每小题2分，共20分）
1. 成语是中华传统文化的瑰宝，下列成语中涉及化学变化的是
A. 死灰复燃 B. 掩耳盗铃
C. 刻舟求剑 D. 滴水成冰
2. 如图所示，下列实验操作正确的是
A. 量筒读数 B. 滴加液体
C. 河水过滤 D. CO2验满
3. 2022年世界环境日中国主题是“共建清洁美丽世界”。下列做法不符合该理念是
A. 植物秸秆就地焚烧 B. 推广使用电动汽车
C. 生活垃圾分类处理 D. 加强大气监测治理
4. 分类法在日常生活和科学研究中具有广泛的应用，以下物质的分类错误的是
A. 石油、煤、天然气都是化石燃料，属于不可再生能源
B. 金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的，属于碳单质
C. 碳、氢气、一氧化碳都能与氧化铜反应，属于还原剂
D. 冰、干冰、可燃冰的组成中都含有冰，属于氧化物
5. 下列关于化学用语的说法错误的是
A. FeCl2读作氯化亚铁 B. 2N表示2个氮元素
C. Na表明钠原子最外层有1个电子，在化学反应中容易失去电子 D. 表示每12份质量的C与32份质量的O2完全反应，生成44份质量的CO2
6. 载人航天器中处理CO2的另一种方法是将CO2与H2反应，反应前后分子种类变化的微观示意图如下。下列说法正确的是
A. 甲由两个氢原子构成 B. 乙和丙的元素组成相同
C. 参加反应的甲和乙的分子个数比为4:1 D. 丁中氢、碳两种元素的质量比为4:1
7. 下列实验不能达到实验目的的是
A. 实验1探究空气中氧气含量 B. 实验2探究水的组成
C. 实验3探究燃烧需要温度达到可燃物的着火点 D. 实验4探究质量守恒定律
8. 化学学科核心素养展现了化学课程对学生发展的重要价值，下列示例说法错误的是
A. 化学观念：基于物质燃烧过程中发光放热，形成化学变化中一定有能量变化的观念
B. 科学思维：原子在化学变化中不能再分，则分子在化学变化中也不能再分
C. 科学探究与实践：将火柴梗迅速平放入蜡烛火焰中约1~2 s后取出，探究火焰哪层温度最高
D. 科学态度与责任：可燃性气体遇明火易发生爆炸，加油站要严禁烟火
9. 下列实验方案的设计，其中正确的是
实验目的 实验药品与设计
A 检验N2中混有的少量O2 将带火星的木条伸入待测集气瓶内，观察现象
B 鉴别CH4和H2 分别点燃，在火焰上方罩干冷的烧杯，观察现象
C 除去锰酸钾中的少量高锰酸钾 将混合固体充分加热
D 探究二氧化碳的溶解性 向盛满CO2的软塑料瓶里注入约三分之一体积的水，立即旋紧瓶盖并振荡，观察现象
A A B. B C. C D. D
10. 将石灰石煅烧可得到氧化钙（假设杂质不含碳元素且不发生反应），下图中纵坐标能表示某质量随加热时间的变化关系，有关分析中正确的是
A. 若纵坐标表示固体质量，则杂质的质量为m2 g
B. 若纵坐标表示固体质量，则CaCO3质量为（m1一m2）g
C. 若纵坐标表示固体中氧元素的质量，则CO2质量为
D. 纵坐标能表示固体中碳元素质量
二、填空简答题（本题包括3小题，共15分）
11. 化学在生产、生活中有着广泛应用。
（1）现有三种常见物质：A.氧气；B.水；C.二氧化碳，选择适当的物质填空（填字母序号）。
①人类时刻也离不开的物质是__________；
②称为生命之源的物质是__________；
③绿色植物光合作用需要气体是__________；
（2）书写具有保存价值的档案时规定应使用碳素墨水，原因是__________；
（3）古诗“遥知不是雪，为有暗香来”从化学角度解释是因为_________。
12. 我国煤炭资源丰富。目前人们除了将煤作为燃料外，更是将它作为重要的化工原料。工业上以煤和空气为原料生产尿素【CO（NH2）2】的一种流程如下：
（1）在煤和水蒸气反应前需先将煤粉碎，这样做的目的是__________。
（2）水煤气在铜催化下实现CO的转化：，其中X的化学式为_________。
（3）上述流程中合成尿素【CO（NH2）2】时需要在低温、加压条件下进行，该反应的化学方程式为_________，已知尿素中碳元素化合价为+4价，则氮元素的化合价为________。
（4）实际生产中，N2和H2不可能全部转化为NH3。上述流程中可以循环利用的物质有三种，分别是_______（写化学式）。
13. 有限的元素可组成种类繁多的物质，请依据H、C、O、Cu等元素回答下列问题。
（1）上述元素中处于第一周期的元素是________。
（2）酒精灯的燃料是_________（写化学式）。
（3）三千多年前我国古代工匠就掌握了较成熟的“火法炼铜”技术。“火法炼铜”是用炭与氧化铜发生反应，从而将铜还原出来。请写出该反应的化学方程式_________。
（4）甲、乙、丙是由上述部分元素组成的初中化学常见物质，已知乙的固体叫“干冰”。它们之间有如图所示转化关系（部分反应物、生成物及反应条件已略去，“→”表示某一物质经一步反应可转化为另一种物质）。
①若丙是一种有毒气体，则甲的化学式为________。
②若丙是一种无色液体，下列说法正确的是________（填字母序号）。
A.反应甲→乙、甲→丙不可能是化合反应 B.反应甲→乙、甲→丙不可能是分解反应
C.甲、乙、丙可分别为状态不同的氧化物 D.甲中一定含有氧元素
三、计算题（本题包括1小题，共5分）
14. “蛟龙号”是我国研制出的大深度载人潜水器。为保证载人潜水器长时间潜水，需要在潜水器里配备过氧化钠（Na2O2）供氧。过氧化钠供氧原理是：。若用这种方法制取32g氧气，则至少需要过氧化钠的质量为多少？
四、实验探究题（本題包括2小题，共10分）
15. 如图是初中化学常见气体的发生和收集装置。根据要求回答下列问题：
（1）仪器a的名称是________。
（2）实验室用B装置制取氧气，反应的化学方程式为_______，能用E装置收集氧气的原因是_______。
（3）小妍同学在实验室制取二氧化碳并用F来测量生成二氧化碳的体积，其中在水面上放一层植物油的目的是_________。
16. 秸秆用于制沼气可以解决农村的燃料短缺问题，助力美丽乡村建设。沼气的主要成分是CH4，可能含有CO2、CO。小涵与小明采集了某沼气池中的气体样品，探究该沼气中是否含有CO2和CO。
【查阅资料】①；
②氢氧化钠溶液能够吸收CO2，浓硫酸能够吸收水。
【设计实验】小明与小涵设计并进行了如图所示的实验（装置气密性良好：忽略装置内空气中的水蒸气）。
【实验分析】
（1）实验前要先通一会儿气体样品，然后再点燃D处的酒精灯，其目的是排尽装置内的空气，从安全角度看可以防止_______。
【定性分析】
（2）观察到装置A中的澄清石灰水变浑浊，小明认为沼气中含有__________，请写出装置A中发生的化学方程式________。
（3）观察到装置D中的黑色固体变红，小涵认为沼气中含有CO，小明经分析认为小涵的结论不严谨，理由是_________。
【定量分析】
（4）小涵想通过装置D中固体减少的质量（即参加反应的CuO中氧元素的质量）和装置E增加的质量来判断混合气体中是否含有CO。反应结束后，测得装置D中固体减少的质量是a，装置E增加的质量是b。经分析沼气中含有CO，则a与b之间满足数学关系为________。
问题解决】
（5）上述装置中气球的作用是_______。1
答案解析
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Na-23 Cu-64
六、选择题（每小题只有一个选项符合题意，每小题2分，共20分）
1. 成语是中华传统文化的瑰宝，下列成语中涉及化学变化的是
A. 死灰复燃 B. 掩耳盗铃
C 刻舟求剑 D. 滴水成冰
【答案】A
【解析】
【详解】A.死灰复燃涉及到燃烧，有新物质生成，属于化学变化，该选项符合题意；
B.掩耳盗铃的过程中没有新物质生成，属于物理变化，该选项不符合题意；
C.刻舟求剑的过程中没有新物质生成，属于物理变化，该选项不符合题意；
D.滴水成冰的过程中只是物质的状态发生改变，并没有新物质生成，属于物理变化，该选项不符合题意。
故选A。
2. 如图所示，下列实验操作正确的是
A. 量筒读数 B. 滴加液体
C. 河水过滤 D. CO2验满
【答案】C
【解析】
【详解】A.量筒读数时视线与筒内液体最低凹液面处保持水平，故A错误；
B.滴加液体使胶头滴管不能伸入试管内，故B错误；
C.河水过滤时，将液体使用玻璃棒引流通过漏斗，漏斗下端紧贴烧杯壁，且滤纸边缘低于漏斗，故C正确；
D.二氧化碳气体验满时要将燃着的木条放在集气瓶口，故D错误。
故选C。
3. 2022年世界环境日中国主题是“共建清洁美丽世界”。下列做法不符合该理念的是
A. 植物秸秆就地焚烧 B. 推广使用电动汽车
C. 生活垃圾分类处理 D. 加强大气监测治理
【答案】A
【解析】
【详解】A.植物秸秆就地焚烧会排放大量有害气体和粉尘，对人和其他生物健康形成威胁，故A符合题意；
B.推广使用纯电动汽车有助于减少PM2.5颗粒物等污染物的的排放，能减少环境污染，有利于环境保护，故B不合题意；
C.生活垃圾分类处理既能节约资源，又能减少环境污染，有利于环境保护，故C不合题意；
D.加强大气质量监测，有利于保护大气，防治空气污染，故D不合题意。
故选A。
4. 分类法在日常生活和科学研究中具有广泛的应用，以下物质的分类错误的是
A. 石油、煤、天然气都是化石燃料，属于不可再生能源
B. 金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的，属于碳单质
C 碳、氢气、一氧化碳都能与氧化铜反应，属于还原剂
D. 冰、干冰、可燃冰的组成中都含有冰，属于氧化物
【答案】D
【解析】
【详解】A.石油、煤、天然气都是化石燃料，是经过复杂而漫长的过程形成的，属于不可再生能源，故正确；
B.单质是由同种元素组成的纯净物，金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的纯净物，属于碳单质，故B正确；
C.碳、氢气、一氧化碳都能与氧化铜反应，夺取了氧化铜中的氧，使氧化铜还原为单质铜，具有还原性，属于还原剂，故C正确；
D.冰、干冰属于氧化物，可燃冰是天然气（甲烷等）被水分子包裹，在海底低温与压力作用下形成的透明晶体，属于混合物，故D错误。
故选D。
5. 下列关于化学用语的说法错误的是
A. FeCl2读作氯化亚铁 B. 2N表示2个氮元素
C. Na表明钠原子最外层有1个电子，在化学反应中容易失去电子 D. 表示每12份质量的C与32份质量的O2完全反应，生成44份质量的CO2
【答案】B
【解析】
【详解】A.FeCl2应该读作氯化亚铁，说法正确；
B.2N表示2个氮原子，元素只讲种类，不论个数，说法错误；
C.由Na的结构示意图知，钠原子最外层有1个电子，结构不稳定，容易在化学反应中失去1个电子，说法正确；
D.化学方程式能够表示反应物、生成物各物质之间的质量比，碳与氧气反应生成二氧化碳可表示每12份质量的碳与32份质量的氧气完全反应生成44份质量的二氧化碳，说法正确。
故选B。
6. 载人航天器中处理CO2的另一种方法是将CO2与H2反应，反应前后分子种类变化的微观示意图如下。下列说法正确的是
A. 甲由两个氢原子构成
B. 乙和丙的元素组成相同
C. 参加反应的甲和乙的分子个数比为4:1
D. 丁中氢、碳两种元素的质量比为4:1
【答案】C
【解析】
【详解】根据微观示意图可知甲是氢气，乙是二氧化碳，丙是水，丁是甲烷，化学方程式为：4H2+CO22H2O+CH4。
A.根据分析可知，甲是氢气，一个氢气分子两个氢原子构成，故A错误；
B.乙是二氧化碳，由碳元素和氧元素组成，丙是水，由氢元素和氧元素组成，乙和丙的元素组成不相同，故B错误；
C.由化学方程式可知，参加反应的甲和乙的分子个数比为4:1，故C正确；
D.丁中氢、碳两种元素的质量比为(1×4):12=1:3，故D错误。
故选C。
7. 下列实验不能达到实验目的的是
A. 实验1探究空气中氧气含量
B. 实验2探究水的组成
C. 实验3探究燃烧需要温度达到可燃物的着火点
D. 实验4探究质量守恒定律
【答案】B
【解析】
【详解】A.红磷燃烧消耗氧气，则装置中的气体减少，冷却后打开止水夹，烧杯中的水倒吸入集气瓶中，进入的水的体积即为氧气的体积，该选项能达到实验目的；
B.实验2的过程中只是水的状态发生改变，并没有新物质生成，属于物理变化，不能说明水的组成，该选项不能达到实验目的；
C.铜片上的白磷燃烧，而红磷不燃烧，则说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点，该选项能达到实验目的；
D.铁能与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，则反应前后天平平衡，则能说明质量守恒，该选项能达到实验目的。
故选B。
8. 化学学科核心素养展现了化学课程对学生发展的重要价值，下列示例说法错误的是
A. 化学观念：基于物质燃烧过程中发光放热，形成化学变化中一定有能量变化的观念
B. 科学思维：原子在化学变化中不能再分，则分子在化学变化中也不能再分
C. 科学探究与实践：将火柴梗迅速平放入蜡烛火焰中约1~2s后取出，探究火焰哪层温度最高
D. 科学态度与责任：可燃性气体遇明火易发生爆炸，加油站要严禁烟火
【答案】B
【解析】
【详解】A.物质发生化学变化时除了生成新物质，还会伴随能量的变化，表现为吸热、放热、发光等等，所以基于物质燃烧过程中发光放热，可形成化学变化中一定有能量变化的观念，说法正确；
B.原子是化学变化中的最小粒子，原子在化学变化中不能再分，化学变化一定生成新物质，所以分子在化学变化中一定会分裂成原子，原子再重新组合成新的分子，说法错误；
C.温度越高，木条碳化的越快，将火柴梗迅速平放入蜡烛火焰中约1~2s后取出，可以观察到火柴梗接触外焰的部分最先变黑碳化，说明外焰温度最高，说法正确；
D.可燃性气体遇明火易发生爆炸，为防止发生爆炸，加油站要严禁烟火，说法正确。
故选B。
9. 下列实验方案的设计，其中正确的是
实验目的 实验药品与设计
A 检验N2中混有的少量O2 将带火星的木条伸入待测集气瓶内，观察现象
B 鉴别CH4和H2 分别点燃，在火焰上方罩干冷的烧杯，观察现象
C 除去锰酸钾中的少量高锰酸钾 将混合固体充分加热
D 探究二氧化碳的溶解性 向盛满CO2的软塑料瓶里注入约三分之一体积的水，立即旋紧瓶盖并振荡，观察现象
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.少量的氧气不能使带火星的木条复燃，该选项设计不正确；
B.甲烷和氢气燃烧均生成水，则干冷的烧杯中均有水雾出现，不能鉴别，该选项设计不正确；
C.高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，则会引入新杂质二氧化锰，该选项设计不正确；
D.向盛满CO2的软塑料瓶里注入约三分之一体积的水，立即旋紧瓶盖并振荡，会观察到软塑料瓶变瘪，则说明二氧化碳能溶于水，该选项设计正确。
故选D。
10. 将石灰石煅烧可得到氧化钙（假设杂质不含碳元素且不发生反应），下图中纵坐标能表示某质量随加热时间的变化关系，有关分析中正确的是
A. 若纵坐标表示固体质量，则杂质的质量为m2g
B. 若纵坐标表示固体质量，则CaCO3质量为（m1一m2）g
C. 若纵坐标表示固体中氧元素的质量，则CO2质量为
D. 纵坐标能表示固体中碳元素的质量
【答案】C
【解析】
【详解】A.若纵坐标表示固体质量，由于套酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，则剩余固体为氧化钙和杂质，该选项分析不正确；
B.若纵坐标表示固体质量，根据质量守恒，则（m1一m2）g为生成的二氧化碳的质量，该选项分析不正确；
C.若纵坐标表示固体中氧元素的质量，则反应过程中氧元素减少的质量为（m1一m2）g，且由于减少的氧元素均位于二氧化碳中，则生成的二氧化碳的质量为，该选项分析正确；
D.杂质中不含碳元素，则充分反应后固体中不含碳元素，则纵坐标不能表示固体中碳元素的质量，该选项分析不正确。
故选C。
二、填空简答题（本题包括3小题，共15分）
11. 化学在生产、生活中有着广泛应用。
（1）现有三种常见物质：A.氧气；B.水；C.二氧化碳，选择适当的物质填空（填字母序号）。
①人类时刻也离不开的物质是__________；
②称为生命之源的物质是__________；
③绿色植物光合作用需要的气体是__________；
（2）书写具有保存价值的档案时规定应使用碳素墨水，原因是__________；
（3）古诗“遥知不是雪，为有暗香来”从化学角度解释是因为_________。
【答案】（1） ① A ②. B ③. C
（2）常温下，碳的化学性质很稳定
（3）分子在不断做无规则运动
【解析】
【小问1详解】
①氧气能供给呼吸，人类时刻也离不开，故选A；
②水为生命之源，故选B；
③绿色植物光合作用需要的气体为二氧化碳，故选C。
【小问2详解】
书写具有保存价值的档案时规定应使用碳素墨水，是因为常温下，碳的化学性质稳定。
【小问3详解】
“遥知不是雪，为有暗香来”，能闻到花香，是因为分子在不断做无规则运动。
12. 我国煤炭资源丰富。目前人们除了将煤作为燃料外，更是将它作为重要的化工原料。工业上以煤和空气为原料生产尿素【CO（NH2）2】的一种流程如下：
（1）在煤和水蒸气反应前需先将煤粉碎，这样做的目的是__________。
（2）水煤气在铜催化下实现CO的转化：，其中X的化学式为_________。
（3）上述流程中合成尿素【CO（NH2）2】时需要在低温、加压条件下进行，该反应的化学方程式为_________，已知尿素中碳元素化合价为+4价，则氮元素的化合价为________。
（4）实际生产中，N2和H2不可能全部转化为NH3。上述流程中可以循环利用的物质有三种，分别是_______（写化学式）。
【答案】（1）增大煤与水蒸气的接触面积，使反应更快更充分
（2）H2 （3） ①. ②. -3
（4）H2O、N2、H2
【解析】
【小问1详解】
为了增大煤与水蒸气的接触面积，使反应更快更充分，需先将煤粉碎，故填：增大煤与水蒸气的接触面积，使反应更快更充分。
【小问2详解】
由化学方程式可知，反应物中碳、氢、氧原子个数分别为1、2、2，生成物中除X外碳、氢、氧原子个数分别为1、0、2，根据质量守恒定律，化学反应前后各原子的种类和数目不变，所以1个X分子中含有2个氢原子，所以X的化学式为：H2，故填：H2。
【小问3详解】
由流程图可知，该反应是二氧化碳与氢气在低温、加压的条件下反应生成尿素和水，该反应的化学方程式为：；设尿素中氮元素化合价为x，已知化合物中碳元素化合价为+4价，氢元素显+1价，氧元素一般显-2价，根据化合物中，各种元素化合价的代数和等于零的原则，则：（+4）+（-2）+〔x+（+1）×2〕×2=0，解得：x=-3。故填：；-3。
【小问4详解】
实际生产中，N2和H2不可能全部转化为NH3，则二者都有剩余，反应中生成水可用于煤和水蒸气的反应，所以上述流程中可以循环利用的物质分别是水、氮气和氢气，故填：H2O、N2、H2。
13. 有限的元素可组成种类繁多的物质，请依据H、C、O、Cu等元素回答下列问题。
（1）上述元素中处于第一周期的元素是________。
（2）酒精灯的燃料是_________（写化学式）。
（3）三千多年前我国古代工匠就掌握了较成熟的“火法炼铜”技术。“火法炼铜”是用炭与氧化铜发生反应，从而将铜还原出来。请写出该反应的化学方程式_________。
（4）甲、乙、丙是由上述部分元素组成的初中化学常见物质，已知乙的固体叫“干冰”。它们之间有如图所示转化关系（部分反应物、生成物及反应条件已略去，“→”表示某一物质经一步反应可转化为另一种物质）。
①若丙是一种有毒气体，则甲的化学式为________。
②若丙是一种无色液体，下列说法正确的是________（填字母序号）。
A.反应甲→乙、甲→丙不可能是化合反应 B.反应甲→乙、甲→丙不可能是分解反应
C.甲、乙、丙可分别为状态不同的氧化物 D.甲中一定含有氧元素
【答案】（1）氢##H###氢元素
（2）C2H5OH##C2H6O
（3）
（4） ①. C##O2 ②. C
【解析】
【小问1详解】
H为处于第一周期的元素。
【小问2详解】
酒精中的燃料为乙醇，化学式为C2H5OH。
【小问3详解】
碳能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为。
【小问4详解】
乙的固体叫“干冰”，则乙为二氧化碳。
①若丙是一种有毒气体，且乙能转化为丙，则丙为一氧化碳，又由于甲能转化为乙、丙，碳充分燃烧生成二氧化碳，不充分燃烧生成一氧化碳，则甲为碳或氧气，化学式为C或O2。
②若丙是一种无色液体，且乙能转化为丙，则丙可为水，则：
A、甲能转化为乙和丙，则甲可能为氧气，碳燃烧生成二氧化碳，氢气燃烧生成水，这两个反应均为多种物质生成一种物质的反应，均属于化合反应，该选项说法不正确；
B、碳酸能分解为水和二氧化碳，则甲还可能为碳酸，该反应为一种物质生成多种物质的反应，属于分解反应，该选项说法不正确；
C、碳与氢气均具有还原性，碳还原金属氧化物生成二氧化碳，氢气还原金属氧化物生成水，常温下金属氧化物为固体，则甲、乙、丙可分别为状态不同的氧化物 ，该选项说法正确；
D、甲烷燃烧生成二氧化碳和水，则甲可为甲烷，甲烷中不含氧元素，该选项说法不正确。
故选C。
三、计算题（本题包括1小题，共5分）
14. “蛟龙号”是我国研制出的大深度载人潜水器。为保证载人潜水器长时间潜水，需要在潜水器里配备过氧化钠（Na2O2）供氧。过氧化钠供氧原理是：。若用这种方法制取32g氧气，则至少需要过氧化钠的质量为多少？
【答案】解：设至少需要过氧化钠的质量为x，则
解得x=156g
答：至少需要过氧化钠的质量为156g。
【解析】
【详解】见答案。
四、实验探究题（本題包括2小题，共10分）
15. 如图是初中化学常见气体的发生和收集装置。根据要求回答下列问题：
（1）仪器a的名称是________。
（2）实验室用B装置制取氧气，反应的化学方程式为_______，能用E装置收集氧气的原因是_______。
（3）小妍同学在实验室制取二氧化碳并用F来测量生成二氧化碳的体积，其中在水面上放一层植物油的目的是_________。
【答案】（1）长颈漏斗
（2）① ②氧气难溶于水且不与水发生反应
（3）防止二氧化碳溶于水造成误差
【解析】
【小问1详解】
由图可知，a长颈漏斗。
【小问2详解】
B是固液常温装置，用B制氧气，是用过氧化氢在二氧化锰的催化下生成氧气和水，反应的化学方程式为：，E是排水法，氧气难溶于水且不与水发生反应所以可以用排水法收集氧气。
【小问3详解】
因为二氧化碳能溶于水，所以植物油的目的是隔绝二氧化碳和水的接触，防止二氧化碳溶于水造成误差。
16. 秸秆用于制沼气可以解决农村的燃料短缺问题，助力美丽乡村建设。沼气的主要成分是CH4，可能含有CO2、CO。小涵与小明采集了某沼气池中的气体样品，探究该沼气中是否含有CO2和CO。
【查阅资料】①；
②氢氧化钠溶液能够吸收CO2，浓硫酸能够吸收水。
【设计实验】小明与小涵设计并进行了如图所示的实验（装置气密性良好：忽略装置内空气中的水蒸气）。
【实验分析】
（1）实验前要先通一会儿气体样品，然后再点燃D处的酒精灯，其目的是排尽装置内的空气，从安全角度看可以防止_______。
【定性分析】
（2）观察到装置A中的澄清石灰水变浑浊，小明认为沼气中含有__________，请写出装置A中发生的化学方程式________。
（3）观察到装置D中的黑色固体变红，小涵认为沼气中含有CO，小明经分析认为小涵的结论不严谨，理由是_________。
【定量分析】
（4）小涵想通过装置D中固体减少的质量（即参加反应的CuO中氧元素的质量）和装置E增加的质量来判断混合气体中是否含有CO。反应结束后，测得装置D中固体减少的质量是a，装置E增加的质量是b。经分析沼气中含有CO，则a与b之间满足数学关系为________。
【问题解决】
（5）上述装置中气球的作用是_______。
【答案】（1）防止甲烷不纯，加热时发生爆炸
（2）①二氧化碳##CO2
②
（3）甲烷也能将氧化铜还原为铜
（4）
（5）收集尾气，防止污染空气
【解析】
【小问1详解】
甲烷和一氧化碳均为可燃性气体，不纯时加热均会发生爆炸，则实验开始时要先通一会儿气体样品，要先通一会儿气体样品，防止气体不纯发生爆炸。
【小问2详解】
由于二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则A装置中的澄清石灰水变浑浊，则说明沼气中含有二氧化碳；
二氧化碳能与石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为。
【小问3详解】
由于甲烷与一氧化碳均能将氧化铜还原为铜，则观察到装置D中的黑色固体变红，不能证明一定含有一氧化碳。
【小问4详解】
浓硫酸具有吸水性，则E装置增加的质量即为生成的水的质量，又由于一氧化碳还原氧化铜不生成水，则设甲烷与氧化铜反应时，固体减少的质量为x，则，，解得x=，由于一氧化碳也能还原氧化铜，则固体减少的质量a>。
【小问5详解】
一氧化碳有毒，会污染空气，则尾部气球的作用为收集尾气，防止污染空气。

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