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湖南省邵阳市隆回县2023-2024学年九年级上学期拔尖创新人才早期培养学科知识竞赛化学试题
一、选择题：（每小题只有一个正确答案，每题3分，共42分）
1．（2023九上·隆回竞赛）学习化学需要进行化学实验。下列实验中没有气体产生的是（　　）
A．加热碳酸氢铵 B．向“铜绿”中加入稀盐酸
C．铁丝在氧气中燃烧 D．打磨好一段镁条放入食醋中
2．（2023九上·隆回竞赛）新冠疫情期间，很多感染者的表现为发烧，而布洛芬（化学式为），具有解热镇痛的功效，成为特殊时期的紧俏药，下列说法正确的是（　　）
A．布洛芬是氧化物
B．布洛芬分子中含有43个原子
C．布洛芬的相对分子质量为206g
D．布洛芬中碳、氢元素的质量比为26：3
3．（2023九上·隆回竞赛）一元硬币有银白色的金属光泽，一些同学认为它是由铁制成的。有的同学提出“我们可以拿磁铁来吸一下”。“我们可以拿磁铁来吸一下”属于科学探究中的（　　）
A．作出假设 B．设计实验 C．进行观察 D．得出结论
4．（2023九上·隆回竞赛）某学生用量筒量取液体，将量筒平放且面对刻度线，初次仰视量筒内液体的凹液面，读数为amL；随后又倒入部分该液体后，向下俯视凹液面最低处，读数为bmL，则该学生第二次倒入液体的实际体积是（　　）
A．小于 B．等于
C．大于 D．无法确定
5．（2023九上·隆回竞赛）研究发现，原子半径主要受原子核外电子层数和核电荷数影响。一般来说，电子层数越多，原子半径越大；当电子层数相同时，核电荷数越多，半径越小。根据这一规律，下列说法不正确的是（　　）
A．原子半径： B．原子半径：
C．半径： D．半径：
6．（2023九上·隆回竞赛）电解水的简易装置如图，下列有关说法正确的是（　　）
A．水通电后的分解反应是化学能变为电能
B．该实验充分说明水中含有氢气和氧气
C．实验时在水中加入少许烧碱或稀硫酸，能增强导电性
D．与电源a端相连的试管内产生的气体能使带火星木条复燃
7．（2023九上·隆回竞赛）图1所示装置可用于测定空气中氧气的含量，图2是用该装置测得实验过程中集气瓶内气压与时间关系图（该装置气密性良好，是集气瓶内初始气压），下列说法正确的是（　　）
图1 图2
A．红磷的多少对实验结果无影响
B．b、c、d点时集气瓶中所含物质不同
C．c点时集气瓶还未冷却到初始温度
D．集气瓶中气压瞬间变大是迅速消耗造成的
8．（2023九上·隆回竞赛）正确使用和理解化学用语是重要的学科素养。下列说法正确的是（　　）
A．、、原子核内质子数均为10
B．、中锰元素的化合价不相同
C．、中均含有氢分子
D．、、表示都是阴离子
9．（2023九上·隆回竞赛）下列说法不正确的是（　　）
①催化剂能改变其它物质的化学反应的速率，而本身的质量和化学性质在反应前后不变
②和，都是氧元素组成在单质，所以他们的化学性质相同
③质子数相同的粒子不一定属于同种元素
④由同种分子构成的物质是纯净物，所以纯净物中一定只含一种元素
⑤含有氧元素的物质一定是含氧化合物
⑥热胀冷缩主要是因为分子间的间隔受热时增大，遇冷时缩小
⑦混合物中一定含多种元素
A．③⑦ B．①②④⑤⑥ C．①②⑤⑥ D．②④⑤⑦
10．（2023·连云港）是一种新型的火箭燃料。下列有关的说法中正确的是（　　）
A．由3种元素组成 B．N、O原子的个数比为1：2
C．燃烧时放出大量的热 D．1个中含有3个氧分子
11．（2023九上·郴州期末）工业甲醇是一种有毒液体，略有酒精的气味，误饮会使人中毒，当氧气不足时，甲醇(CH3OH)燃烧会生成CO2、CO和H2O，若12g甲醇燃烧生成CO2和CO的质量比为22：7，则参加反应的O2的质量为（　　）
A．8g B．16g C．18g D．32g
12．（2023九上·隆回竞赛）下列有关实验室制取气体的说法错误的是（　　）
A．装置①可作为的发生装置
B．装置②干燥时，气体由a管进b管出
C．装置③可用作的收集装置
D．装置④是收集气体的验满方法
13．（2023九上·隆回竞赛）某无色气体可能含有、CO、中的一种或几种，依次进行以下实验：①通过澄清石灰水后，石灰水变浑浊；②通过灼热的氧化铜时，固体变成红色；③通过澄清石灰水，石灰水变浑浊；④通过白色硫酸铜粉末，粉末变成蓝色。（提示：白色硫酸铜粉末遇水变蓝）。则下列判断正确的是（　　）
A．原混合气体中一定有，可能有CO、
B．原混合气体中一定有、CO、
C．原混合气体中一定有、CO，可能有
D．原混合气体中一定有、、可能有CO
14．（2023九上·隆回竞赛）在、的混合物中，已知氧元素的质量分数为y，则碳元素的质量分数为（　　）
A． B． C． D．
二、填空题（每空2分共50分）
15．（2023九上·隆回竞赛）回答下列问题：
（1）“艳阳天湿衣服干得快”指衣服上的水分消失了，可以说明衣服上的水分子是“　 　”；但我们却没有看到水分子的消失，可以说明水分子“　 　”；在阳光下晒衣服比在阴天晒衣服干得快，可以说明“　 　”。
（2）2023年杭州亚运会中国体育代表团获得了383枚奖牌，稳居奖牌榜的第一位，亚运火炬手所举起的火炬，用的燃料主要是丙烷，试写出丙烷（）充分完全燃烧的化学方程式　 　。
16．（2023九上·隆回竞赛）已知氢氧化铝[]是既可与强酸（如盐酸HCl）又可与强碱（如氢氧化钠NaOH）反应且难溶于水，又已知：，其中（四羟基合铝酸钠）是一种溶于水的盐。
（1）常用来制作治疗胃酸过多的一种药物，有关反应的化学方程式为　 　。
（2）向含有的溶液中逐滴加入NaOH溶液到过量，出现的现象为　 　，反应一段时间后，当四羟基合铝酸钠中的铝元素和沉淀中的铝元素质量相等时，则消耗的NaOH质量是　 　g。
17．（2023九上·隆回竞赛）“富氧空气”是指氧气含量高于普通空气的气体，可用于航天、医疗、炼钢等。化学兴趣小组欲混制“富氧空气”并开展相关探究，进行以下实验。
图1
实验一：混制“富氧空气”。
（1）用高锰酸钾制取并收集一瓶较纯净的氧气，可以选择图1中的装置　 　（填字母）。实验时试管口放一团棉花的目的是　 　。
（2）如图2，用纯氮气及上述实验制取的氧气，混制一瓶（集气瓶容积为250mL）氧气体积分数为40%的“富氧空气”，气体应从装置中的管　 　（选“a”或“b”）通入，先通入氮气排出120mL水，再通入氧气排出　 　 mL水。
（3）实验二：测定“富氧空气”中氧气的含量。用图3装置测定“富氧空气”中氧气的含量（集气瓶中“富氧空气”体积为100mL，底部残留少量水，燃烧匙内有足量红磷），操作如下：①往量筒内加入适量水，读出量筒内水的体积为90mL；②用电点火装置点燃红磷，充分反应；③打开止水夹，待右侧量筒内液面不再变化时，排出气球中的气体，调节两边液面在同一水平面上，读出量筒内水的体积为55mL。回答下列问题：
图2 图3 图4 图5
组装好仪器后，开始实验前首先应进行的操作是　 　。
（4）本次实验测得“富氧空气”中氧气的含量为　 　。
（5）结合图4，说明空气中氧气含量与燃烧产生的温度的关系　 　。
（6）结合图5，简述减少燃料燃烧尾气污染的措施　 　。
18．（2023九上·隆回竞赛）长郡双语九年级“我们爱化学”兴趣小组的同学在学习了高锰酸钾制取氧气后，来到了一家生产高锰酸钾的企业，在认真参观生产过程后，画出了工业生产简图如下图所示，据此回答以下问题：
（1）加热混合器中发生的变化是　 　（填“物理”或“化学”）变化；
（2）氧化反应器中参加反应的物质是　 　；（注意答全）
（3）电解槽中发生反应的化学方程式为，该生成物X的化学式是　 　。
（4）上述生产流程的反应中有一种物质可循环使用，该物质的化学式是　 　。
19．（2023九上·隆回竞赛）某化学兴趣小组利用下图装置进行Fe与水蒸气反应的实验：
（1）点燃C中产生的肥皂泡，有的发出轻微的爆鸣声，有的可以被点燃，请你推断反应生成的气体是　 　。
（2）有同学认为导管口有气泡产生即说明反应生成了气体，你认为是否正确　 　（填“是”或“否”）。
（3）反应一段时间后，学习小组对反应后的黑色固体产生了浓厚的兴趣，并查阅了相关资料：铁粉（黑色）、（红棕色）、FeO（黑色）、（黑色）。学习小组进行了一系列实验，验证了FeO不存在，然后对黑色固体的成分进行了以下猜想：
猜想一：只有铁粉
猜想二：只有
猜想三：铁粉和的混合物
（提示：，，铁与锌性质相似）
学习小组设计了实验进行验证，请回答以下问题：
取少量黑色粉末于试管中，加入足量的稀盐酸，有气泡产生，说明猜想　 　不成立。
（4）通过实验测得，34.4g黑色固体与足量的稀盐酸反应，产生了，说明猜想　 　不成立。
（5）另取34.4g黑色固体在高温条件下与足量的CO反应，充分反应后，固体质量变为28.0g，请计算在黑色固体中的质量　 　g。
（6）根据以上探究，请写出Fe与水蒸气反应的化学方程式　 　。
三、计算题（共1题，2+3+3=8分）
20．（2023九上·隆回竞赛）我县石灰石资源丰富，某石灰厂为了测定某石灰石样品中的质量分数，向盛有300g稀盐酸的烧杯中依次加入粉碎后的石灰石样品（杂质不与盐酸反应），充分反应后，实验数据记录如下：
实验次数 第一次 第二次 第三次 第四次
石灰石样品/g 25 25 10 5
烧杯中物质总质量/g 316.2 332.4 m 347.4
（1）中钙、碳、氧三种元素的质量比为　 　；（写最简比）
（2）表中　 　；
（3）求该石灰石样品中的质量分数。（写出计算过程，精确到小数点后一位）
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象；酸的化学性质
【解析】【解答】A.加热碳酸氢铵会生成氨气、水、二氧化碳，有气体产生，正确；
B.“铜绿”的主要成分为碱式碳酸铜，与稀盐酸反应会生成二氧化碳气体，正确；
C.铁丝在氧气中燃烧会生成四氧化三铁固体，没有气体，错误；
D.打磨好的镁条与食醋中的醋酸反应，会生成氢气，正确；
故答案为：C。
【分析】A.根据碳酸氢铵分解判断；
B.根据铜绿与稀盐酸反应分析；
C.根据铁与氧气反应解答；
D.活泼金属与酸反应会产生氢气。
2．【答案】D
【知识点】化学式的相关计算
【解析】【解答】A. 中含有三种元素，不属于氧化物，错误；
B.由化学式可知一个布洛芬分子中含有13个碳原子、18个氢原子、2个氧原子，共33个原子，错误；
C.布洛芬的相对分子质量为12×13+18+16×2=206，相对分子质量的单位为1，错误；
D.布洛芬中碳、氢元素的质量比为(12×13)：(1×18)=26：3，正确；
故答案为：D。
【分析】A.氧化物：由两种元素组成，其中一种元素为氧元素的化合物；
B.根据化学式确定其分子的原子构成情况；
C.相对分子质量的单位为1；
D.元素的质量比=各元素的相对原子质量×个数的积之比。
3．【答案】B
【知识点】科学探究的基本方法与意义
【解析】【解答】首先抛出一个问题，而“ 我们可以拿磁铁来吸一下 ”属于设计实验来证明猜想，
故答案为：B。
【分析】根据探究流程分析，首先提出问题、作出假设、设计实验、进行观察、得出结果，据此解答。
4．【答案】A
【知识点】实验室常见的仪器及使用
【解析】【解答】用量筒量取液体时，仰视读数会使会比实际值偏小，则刚开始量筒内液体体积实际大于amL；随后又倒入部分该液体后，向下俯视凹液面最低处，读数会比实际值偏大，则量筒内液体体积小于bmL；则学生实际倾倒的液体小于（b-a）mL，发故答案为A。
【分析】量筒正规读数方法是视线与凹液面最低处相切，根据仰视、俯视读书的影响综合分析。
5．【答案】C
【知识点】元素周期表的特点及其应用
【解析】【解答】A.S原子核外3个电子层，O原子核外2个电子层，电子层数越多，原子半径越大，则 原子半径： ，正确；
B.Na、S的核外电子层数相同，而Na的质子数小，则半径大， 原子半径： ，正确；
C.铝离子、氟离子的核外电子结构相同，Al核电核数为13，F核电核数为9，当电子层数相同时，核电荷数越多，半径越小，则错误；
D.镁失去最外层的两个电子变为镁离子，则 半径： ，正确；
故答案为C。
【分析】 一般来说，电子层数越多，原子半径越大；当电子层数相同时，核电荷数越多，半径越小 ，据此分析。
6．【答案】C
【知识点】电解水实验
【解析】【解答】A.水在通电条件下发生分解生成氢气和氧气，则该过程为电能转化为化学能，错误；
B.水是由水分子构成的，水中不含有氢气和氧气，错误；
C.纯水的导电能力较差，电解水前在水中加入少许烧碱或稀硫酸，增加水中离子的含量，能增强水的导电性，正确；
D.电解水：正极产生的是氧气、负极产生的是氢气，氧气约是氢气体积的二分之一，则a端产生的是氢气，其不能使带火星的木条复燃，错误；
故答案为C。
【分析】电解水，正极产生的是氧气，具有助燃性，可用带火星的小木条检验；负极产生的是氢气，用燃着的小木条检验；电解水，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气、氢气与氧气的体积比为2：1；纯水的导电能力很弱，电解水实验中向水中加入氢氧化钠或硫酸钠的目的，是为了增强水的导电性。
7．【答案】C
【知识点】测定空气中的氧气含量
【解析】【解答】A.实验过程中红磷要过量，防止空气中的氧气不能被完全消耗，则红磷的量对实验结果会产生影响，错误；
B.b、c点对应的集气瓶中都含有氮气、五氧化二磷、氧气等，所含物质的种类相同，错误；
C.由图可知，d点时温度已经恢复到初始温度，则c点温度还没有到初始温度，正确；
D.集气瓶中气压瞬间变大是因为红磷燃烧放热，导致气体体积迅速变大，不是因为氧气迅速消耗造成，错误；
故答案为C。
【分析】A.红磷量不足会导致测量结果偏小；
B.根据化学反应结合图像分析；
C.根据图示及反应放热综合解答；
D.根据气体体积与压强变化关系判断。
8．【答案】B
【知识点】原子结构示意图与离子结构示意图；有关元素化合价的计算
【解析】【解答】A.原子的核内质子数=原子序数，则、、原子核内质子数分别为11、12、13，错误；
B. 中氧元素为-2价、钾元素为+1价，根据正负化合价代数和为0可知，锰元素化合价为+7； 中氧元素为-2价、钾元素为+1价，锰元素为+6价，正确；
C.、 中都不含有氢分子，含有氢原子、氧原子，错误；
D.、 由核外电子排布可知都是核外电子数＞质子数，为阴离子；
中核外电子数＜质子数，为阳离子，错误；
故答案为B。
【分析】A.原子的核内质子数=原子序数；
B.根据正负化合价代数和为0，计算元素化合价；
C.分子是由原子构成；
D.核外电子数等于核电核数的为原子；核外电子数大于核电核数的为阴离子；核外电子数小于核电核数的为阳离子。
9．【答案】D
【知识点】物质的微粒性；物质的简单分类
【解析】【解答】①催化剂能改变其它物质的化学反应的速率，而本身的质量和化学性质在反应前后不变，正确；②和，都是氧元素组成在单质，但是其分子构成不同，所以他们的化学性质不相同，错误； ③质子数相同的粒子不一定属于同种元素，正确；④由同种分子构成的物质是纯净物，但纯净物中不一定只含一种元素，如水中含有两种元素，为纯净物，错误；⑤含有氧元素的物质不一定是含氧化合物，氧化物需要由两中元素组成，错误；⑥热胀冷缩主要是因为分子间的间隔受热时增大，遇冷时缩小，正确；⑦混合物中不一定含多种元素，如氧气、臭氧中只含有一种元素，但是为混合物，错误；故答案为D。
【分析】分子构成不同、化学性质不同；元素的种类由质子数决定，不同种元素质子数不同；纯净物是由一种物质组成的；混合物是由两种或两种以上物质混合而成的；氧化物指的是有两种元素组成，其中一种为氧元素的化合物，据此分析。
10．【答案】C
【知识点】物质的元素组成；物质的构成和含量分析
【解析】【解答】A、根据化学式可知，该物质由氮、氧两种元素组成，故A错误；
B、 中N、O原子的个数比为2：3，故B错误；
C、 燃烧放出大量的热，故C正确；
D、1个 中含有6个氧原子，不含氧分子，故D错误；
故答案为：C。
【分析】A、该物质由氮元素和氧元素组成；
B、根据化学式分析；
C、物质燃烧放热；
D、 1个 中含有6个氧原子，不含氧分子。
11．【答案】B
【知识点】化学式的相关计算
【解析】【解答】12g甲醇中碳元素的质量为12××100%=4.5g，设生成二氧化碳的质量为22x，则一氧化碳的质量为7x，22x××100%+7x××100%=4.5g，x=0.5g，则二氧化碳的质量为11g，一氧化碳的质量为3.5g；12g甲醇中氢元素的质量为12g××100%=1.5g，则生成水的质量为1.5g÷（×100%）=13.5g，参加反应的O2的质量为11g+3.5g+13.5g-12g=16g。
故答案为：B。
【分析】根据化学反应前后元素质量不变，元素质量为物质质量×元素质量分数分析。
12．【答案】D
【知识点】气体反应装置的选取；常用气体的收集方法
【解析】【解答】A.实验室用固体大理石与稀盐酸溶液制取二氧化碳，选择固液常温型的发生装置，正确；
B.干燥气体，应将混合气体从长导管进、短导管出，装置②干燥时，气体由a管进b管出，正确；
C.氧气的密度比空气大，装置③可用作的收集装置，正确；
D.二氧化碳不可燃、不助燃，验满是将燃着的木条放在集气瓶口，不能伸入集气瓶内部，错误；
故答案为D。
【分析】根据药品的状态和反应条件、生成气体的性质选择适当的发生、收集装置。
13．【答案】C
【知识点】实验探究物质的组成成分以及含量
【解析】【解答】 ①通过澄清石灰水后，石灰水变浑浊，说明该气体中一定含有二氧化碳气体；②通过灼热的氧化铜时，固体变成红色，说明氧化铜被还原为铜单质；③通过澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明产生了二氧化碳气体，则混合气体中含有CO；④通过白色硫酸铜粉末，粉末变成蓝色，说明有水蒸气，可能是混合气体中含有氢气，反应后生成了水蒸气；或者是混合气体将前面溶液中的水蒸气带入，则混合气体中可能含有氢气，故答案为C。
【分析】根据、CO、的性质、物质的检验综合分析。
14．【答案】D
【知识点】化学式的相关计算
【解析】【解答】首先将 视为C2H4.H2O，则、的混合物可视为C2H4.H2O的混合物， 氧元素的质量分数为y，所以水的质量分数为y÷（16/18)=9y÷8，则甲烷的质量分数为1-9y/8，碳、氢元素的质量比为6：1，则碳元素的质量分数为，
故答案为D。
【分析】根据元素的总质量不变，元素的质量分数=元素的总质量÷相对原子质量×100%，综合计算即可得出答案。
15．【答案】（1）不停运动的；很小、肉眼看不见；温度越高微粒运动越快
（2）
【知识点】物质的微粒性；化学方程式的书写与配平
【解析】【解答】（1）“艳阳天湿衣服干得快”指衣服上的水分消失了，可以说明衣服上的水分子是在不断运动的；但我们却没有看到水分子的消失，可以说明水分子很小、肉眼看不到；在阳光下晒衣服比在阴天晒衣服干得快，可以说明温度越高微粒运动越快；
（2） 丙烷（）充分完全燃烧的化学方程式为 。
【分析】（1）微粒的性质：质量和体积都很小、是在不断运动的、微粒间有空隙，据此分析；
（2）含碳、氢元素的可燃物完全燃烧生成二氧化碳和水，书写方程式注意标注条件并配平。
16．【答案】（1）
（2）先产生白色沉淀而后沉淀溶解；140克
【知识点】质量守恒定律及其应用；根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】（1）胃酸的成分为盐酸，氢氧化铝与盐酸反应生成氯化铝和水，方程式为 ；
（2）氯化铝与氢氧化钠反应生成氢氧化铝沉淀和氯化钠，氢氧化铝沉淀会和氢氧化钠继续反应而溶解，则现象为先产生白色沉淀而后沉淀溶解； 中铝元素的质量为133.5g×[27÷(27+35.5×3)]×100%=27g，
设当氯化铝恰好与氢氧化钠完全反应生成氢氧化铝和氯化钠时，消耗的NaOH质量是x，
AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl
133.5 120
133.5g x
133.5：120=133.5g：x，x=120g，
根据化学反应前后元素的种类、质量不变，当四羟基合铝酸钠中的铝元素和沉淀中的铝元素质量相等时，此时四羟基合铝酸钠中的铝元素和沉淀中的铝元素质量和与氯化铝中铝元素质量相等，则四羟基合铝酸钠中的铝元素和沉淀中的铝元素质量均为27g÷2=13.5g，则四羟基合铝酸钠的质量为13.5g÷[27÷（23+27+17×4）×100%]=59g，
设生成59g四羟基合铝酸钠，消耗氢氧化钠的质量为y，
40 118
y 59g
40：118=y：59g，y=20g，则消耗氢氧化钠的总质量为120g=20g=140g。
【分析】（1）书写方程式注配平；
（2）根据反应物、生成物的性质判断实验现象；根据方程式，找物质间的质量关系、列比例式结合元素总质量相等综合计算，即可得出答案。
17．【答案】（1）AE；防止固体粉末进入导管，堵塞导管口
（2）b；80
（3）检验装置的气密性
（4）35%实验三：探究“富氧空气”的应用通过重油、褐煤在氧气含量不同的空气中燃烧的实验，得到有关数据如图：
（5）氧气含量越高，燃烧温度越高
（6）增大氧气含量
【知识点】气体反应装置的选取；常用气体的收集方法
【解析】【解答】(1)用高锰酸钾制取并收集一瓶较纯净的氧气，高锰酸钾为固体、反应条件为加热，选择固体加热型发生装置；氧气不易溶于水，可选择排水法收集气体，可以选择图1中的装置AE；实验时试管口放一团棉花的目的是防止固体粉末进入导管，堵塞导管口；
（2）如图2，用纯氮气及上述实验制取的氧气，混制一瓶（集气瓶容积为250mL）氧气体积分数为40%的“富氧空气”，是排水法收集氧气，应短进长出，气体应从装置中的管b通入，先通入氮气排出120mL水，则气体的总体积为120mL÷（1-40%）=200mL，需要氧气的体积为200mL×40%=80mL，再通入氧气排出80mL的水；
（3）组装好仪器后，开始实验前首先应进行的操作是检验装置的气密性；
（4）步骤一中量筒内水的体积为90mL，步骤3中量筒内水的体积为55mL，红磷燃烧过程中气体减少的体积-量筒内减少的水的体积=90mL-55mL=35mL，则本次实验测得“富氧空气”中氧气的含量为 35% ；
（5）结合图4，说明空气中氧气含量与燃烧产生的温度的关系是氧气含量越高，燃烧温度越高；
（6）由图5可知，随着氧气含量的增加，可见其燃烧产生的烟气量减少，则减少燃料燃烧尾气污染的措施为增大氧气含量。
【分析】（1）根据药品的状态和反应条件、生成气体的性质选择适当的发生、收集装置；
（2）根据氧气的性质选择收集装置；
（3）与气体相关的装置，实验前需要检查装置的气密性；
（4）根据红磷燃烧消耗氧气及量筒内水的变化分析；
（5）根据燃烧放热、结合图片分析；
（6）根据图示可知，氧气含量越多，可燃物燃烧越充分。
18．【答案】（1）物理
（2）二氧化锰、氢氧化钾、氧气
（3）
（4）KOH
【知识点】物理变化、化学变化的特点及其判别；质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】（1）通过加热混合器之后没有新物质生成，属于物理变化；
（2）在氧化反应器中通入去的为空气，通出来的气体为氮气等，则反应物为二氧化锰、氢氧化钾、氧气；
（3）根据化学反应前后原子的种类、个数不变判断，则X的化学式为 ；
（4）由图可知，在氧化反应器中氢氧化钾作为反应物被消耗，而在电解槽中氢氧化钾又作为生成物产生，则 KOH 是能被循环利用的物质。
【分析】（1）没有新物质生成，属于物理变化；
（2）根据图示分析即可；
（3）根据化学反应前后原子的种类、个数不变判断；
（4）既作反应物、又作生成物的为可循环利用的物质。
19．【答案】（1）氢气（）
（2）否
（3）二
（4）一
（5）23.2
（6）
【知识点】实验探究物质的性质或变化规律
【解析】【解答】（1）点燃C中产生的肥皂泡，有的发出轻微的爆鸣声，有的可以被点燃，且反应前含有氢元素，则反应生成的气体可能是 氢气（） ；
（2）导管口有气泡产生不能说明反应一定生成了气体，可能因为装置内气体受热体积膨胀逸出，也会出现导管口有气泡的现象，故答案为否；
（3）铁粉能与稀盐酸反应产生氢气，四氧化三铁不能与稀盐酸反应产生氢气，故猜想二不成立；
（4）设生成0.2g氢气需要铁粉的质量为x，
Fe+2HCl=FeCI2+H2↑
56 2
x 0.2g
56：2=x：0.2g，x=5.6g＜34.4g，则黑色固体中还含有四氧化三铁，故猜想一不成立；
（5）四氧化三铁中氧元素的质量为34.4g-28g=6.4g，则四氧化三铁的质量为6.4g÷（64÷232）=23.2g；
（6）由题可知，铁与水蒸气在高温条件下反应，生成四氧化三铁和氢气，方程式为 。
【分析】（1）根据元素守恒及气体的性质分析；
（2）根据气体体积与压强的关系分析；
（3）根据酸的化学性质综合判断；
（4）根据方程式，找质量关系、列比例式计算出铁粉的质量，即可得出答案；
（5）根据反应前后元素的质量不变计算；
（6）书写方程式注意标注反应条件并配平。
20．【答案】（1）10：3：12
（2）342.4
（3）解：由表格可知，第一次中碳酸钙全部反应，此时生成二氧化碳的质量为：
设第一次加入25g样品中碳酸钙的质量为x，则
100 44
x 8.8g
解得
该石灰石样品中的质量分数为
答：该石灰石样品中的质量分数为80%。
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】（1）中钙、碳、氧三种元素的质量比为 40：12：(16×3)=10：3：12；
（2）第一次向300g稀盐酸中加入25g石灰石样品，产生二氧化碳气体的质量为 300g+25g-316.2g=8.8g，第二次加入25g石灰石样品，产生气体的质量为332.4g-316.2g=16.2g＜17.6g，说明第二次加入石灰石样品已将盐酸反应完，且石灰石剩余；则第三次、四次加入的石灰石不反应，则m=332.4g+10g=342.4g；
（3）解：由表格可知，第一次中碳酸钙全部反应，此时生成二氧化碳的质量为：
设第一次加入25g样品中碳酸钙的质量为x，则
CaCO3+ 2HCl= CaCl2+H2O+ CO2↑
100 　 　 44
x 　 　 8.8g
解得
该石灰石样品中的质量分数为
答：该石灰石样品中的质量分数为80%。
【分析】（1）元素的质量比=各元素的相对原子质量×个数 的积之比；
（2）根据表中数据分析可知，加入25g石灰石，其中碳酸钙完全反应会生成8.8g的二氧化碳气体，据此分析；
（3）根据表中数据可计算出生成的二氧化碳的质量，根据化学反应方程式找出各物质的质量关系，列比例式即可求出碳酸钙的质量，即可求出其质量分数。
1 / 1湖南省邵阳市隆回县2023-2024学年九年级上学期拔尖创新人才早期培养学科知识竞赛化学试题
一、选择题：（每小题只有一个正确答案，每题3分，共42分）
1．（2023九上·隆回竞赛）学习化学需要进行化学实验。下列实验中没有气体产生的是（　　）
A．加热碳酸氢铵 B．向“铜绿”中加入稀盐酸
C．铁丝在氧气中燃烧 D．打磨好一段镁条放入食醋中
【答案】C
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象；酸的化学性质
【解析】【解答】A.加热碳酸氢铵会生成氨气、水、二氧化碳，有气体产生，正确；
B.“铜绿”的主要成分为碱式碳酸铜，与稀盐酸反应会生成二氧化碳气体，正确；
C.铁丝在氧气中燃烧会生成四氧化三铁固体，没有气体，错误；
D.打磨好的镁条与食醋中的醋酸反应，会生成氢气，正确；
故答案为：C。
【分析】A.根据碳酸氢铵分解判断；
B.根据铜绿与稀盐酸反应分析；
C.根据铁与氧气反应解答；
D.活泼金属与酸反应会产生氢气。
2．（2023九上·隆回竞赛）新冠疫情期间，很多感染者的表现为发烧，而布洛芬（化学式为），具有解热镇痛的功效，成为特殊时期的紧俏药，下列说法正确的是（　　）
A．布洛芬是氧化物
B．布洛芬分子中含有43个原子
C．布洛芬的相对分子质量为206g
D．布洛芬中碳、氢元素的质量比为26：3
【答案】D
【知识点】化学式的相关计算
【解析】【解答】A. 中含有三种元素，不属于氧化物，错误；
B.由化学式可知一个布洛芬分子中含有13个碳原子、18个氢原子、2个氧原子，共33个原子，错误；
C.布洛芬的相对分子质量为12×13+18+16×2=206，相对分子质量的单位为1，错误；
D.布洛芬中碳、氢元素的质量比为(12×13)：(1×18)=26：3，正确；
故答案为：D。
【分析】A.氧化物：由两种元素组成，其中一种元素为氧元素的化合物；
B.根据化学式确定其分子的原子构成情况；
C.相对分子质量的单位为1；
D.元素的质量比=各元素的相对原子质量×个数的积之比。
3．（2023九上·隆回竞赛）一元硬币有银白色的金属光泽，一些同学认为它是由铁制成的。有的同学提出“我们可以拿磁铁来吸一下”。“我们可以拿磁铁来吸一下”属于科学探究中的（　　）
A．作出假设 B．设计实验 C．进行观察 D．得出结论
【答案】B
【知识点】科学探究的基本方法与意义
【解析】【解答】首先抛出一个问题，而“ 我们可以拿磁铁来吸一下 ”属于设计实验来证明猜想，
故答案为：B。
【分析】根据探究流程分析，首先提出问题、作出假设、设计实验、进行观察、得出结果，据此解答。
4．（2023九上·隆回竞赛）某学生用量筒量取液体，将量筒平放且面对刻度线，初次仰视量筒内液体的凹液面，读数为amL；随后又倒入部分该液体后，向下俯视凹液面最低处，读数为bmL，则该学生第二次倒入液体的实际体积是（　　）
A．小于 B．等于
C．大于 D．无法确定
【答案】A
【知识点】实验室常见的仪器及使用
【解析】【解答】用量筒量取液体时，仰视读数会使会比实际值偏小，则刚开始量筒内液体体积实际大于amL；随后又倒入部分该液体后，向下俯视凹液面最低处，读数会比实际值偏大，则量筒内液体体积小于bmL；则学生实际倾倒的液体小于（b-a）mL，发故答案为A。
【分析】量筒正规读数方法是视线与凹液面最低处相切，根据仰视、俯视读书的影响综合分析。
5．（2023九上·隆回竞赛）研究发现，原子半径主要受原子核外电子层数和核电荷数影响。一般来说，电子层数越多，原子半径越大；当电子层数相同时，核电荷数越多，半径越小。根据这一规律，下列说法不正确的是（　　）
A．原子半径： B．原子半径：
C．半径： D．半径：
【答案】C
【知识点】元素周期表的特点及其应用
【解析】【解答】A.S原子核外3个电子层，O原子核外2个电子层，电子层数越多，原子半径越大，则 原子半径： ，正确；
B.Na、S的核外电子层数相同，而Na的质子数小，则半径大， 原子半径： ，正确；
C.铝离子、氟离子的核外电子结构相同，Al核电核数为13，F核电核数为9，当电子层数相同时，核电荷数越多，半径越小，则错误；
D.镁失去最外层的两个电子变为镁离子，则 半径： ，正确；
故答案为C。
【分析】 一般来说，电子层数越多，原子半径越大；当电子层数相同时，核电荷数越多，半径越小 ，据此分析。
6．（2023九上·隆回竞赛）电解水的简易装置如图，下列有关说法正确的是（　　）
A．水通电后的分解反应是化学能变为电能
B．该实验充分说明水中含有氢气和氧气
C．实验时在水中加入少许烧碱或稀硫酸，能增强导电性
D．与电源a端相连的试管内产生的气体能使带火星木条复燃
【答案】C
【知识点】电解水实验
【解析】【解答】A.水在通电条件下发生分解生成氢气和氧气，则该过程为电能转化为化学能，错误；
B.水是由水分子构成的，水中不含有氢气和氧气，错误；
C.纯水的导电能力较差，电解水前在水中加入少许烧碱或稀硫酸，增加水中离子的含量，能增强水的导电性，正确；
D.电解水：正极产生的是氧气、负极产生的是氢气，氧气约是氢气体积的二分之一，则a端产生的是氢气，其不能使带火星的木条复燃，错误；
故答案为C。
【分析】电解水，正极产生的是氧气，具有助燃性，可用带火星的小木条检验；负极产生的是氢气，用燃着的小木条检验；电解水，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气、氢气与氧气的体积比为2：1；纯水的导电能力很弱，电解水实验中向水中加入氢氧化钠或硫酸钠的目的，是为了增强水的导电性。
7．（2023九上·隆回竞赛）图1所示装置可用于测定空气中氧气的含量，图2是用该装置测得实验过程中集气瓶内气压与时间关系图（该装置气密性良好，是集气瓶内初始气压），下列说法正确的是（　　）
图1 图2
A．红磷的多少对实验结果无影响
B．b、c、d点时集气瓶中所含物质不同
C．c点时集气瓶还未冷却到初始温度
D．集气瓶中气压瞬间变大是迅速消耗造成的
【答案】C
【知识点】测定空气中的氧气含量
【解析】【解答】A.实验过程中红磷要过量，防止空气中的氧气不能被完全消耗，则红磷的量对实验结果会产生影响，错误；
B.b、c点对应的集气瓶中都含有氮气、五氧化二磷、氧气等，所含物质的种类相同，错误；
C.由图可知，d点时温度已经恢复到初始温度，则c点温度还没有到初始温度，正确；
D.集气瓶中气压瞬间变大是因为红磷燃烧放热，导致气体体积迅速变大，不是因为氧气迅速消耗造成，错误；
故答案为C。
【分析】A.红磷量不足会导致测量结果偏小；
B.根据化学反应结合图像分析；
C.根据图示及反应放热综合解答；
D.根据气体体积与压强变化关系判断。
8．（2023九上·隆回竞赛）正确使用和理解化学用语是重要的学科素养。下列说法正确的是（　　）
A．、、原子核内质子数均为10
B．、中锰元素的化合价不相同
C．、中均含有氢分子
D．、、表示都是阴离子
【答案】B
【知识点】原子结构示意图与离子结构示意图；有关元素化合价的计算
【解析】【解答】A.原子的核内质子数=原子序数，则、、原子核内质子数分别为11、12、13，错误；
B. 中氧元素为-2价、钾元素为+1价，根据正负化合价代数和为0可知，锰元素化合价为+7； 中氧元素为-2价、钾元素为+1价，锰元素为+6价，正确；
C.、 中都不含有氢分子，含有氢原子、氧原子，错误；
D.、 由核外电子排布可知都是核外电子数＞质子数，为阴离子；
中核外电子数＜质子数，为阳离子，错误；
故答案为B。
【分析】A.原子的核内质子数=原子序数；
B.根据正负化合价代数和为0，计算元素化合价；
C.分子是由原子构成；
D.核外电子数等于核电核数的为原子；核外电子数大于核电核数的为阴离子；核外电子数小于核电核数的为阳离子。
9．（2023九上·隆回竞赛）下列说法不正确的是（　　）
①催化剂能改变其它物质的化学反应的速率，而本身的质量和化学性质在反应前后不变
②和，都是氧元素组成在单质，所以他们的化学性质相同
③质子数相同的粒子不一定属于同种元素
④由同种分子构成的物质是纯净物，所以纯净物中一定只含一种元素
⑤含有氧元素的物质一定是含氧化合物
⑥热胀冷缩主要是因为分子间的间隔受热时增大，遇冷时缩小
⑦混合物中一定含多种元素
A．③⑦ B．①②④⑤⑥ C．①②⑤⑥ D．②④⑤⑦
【答案】D
【知识点】物质的微粒性；物质的简单分类
【解析】【解答】①催化剂能改变其它物质的化学反应的速率，而本身的质量和化学性质在反应前后不变，正确；②和，都是氧元素组成在单质，但是其分子构成不同，所以他们的化学性质不相同，错误； ③质子数相同的粒子不一定属于同种元素，正确；④由同种分子构成的物质是纯净物，但纯净物中不一定只含一种元素，如水中含有两种元素，为纯净物，错误；⑤含有氧元素的物质不一定是含氧化合物，氧化物需要由两中元素组成，错误；⑥热胀冷缩主要是因为分子间的间隔受热时增大，遇冷时缩小，正确；⑦混合物中不一定含多种元素，如氧气、臭氧中只含有一种元素，但是为混合物，错误；故答案为D。
【分析】分子构成不同、化学性质不同；元素的种类由质子数决定，不同种元素质子数不同；纯净物是由一种物质组成的；混合物是由两种或两种以上物质混合而成的；氧化物指的是有两种元素组成，其中一种为氧元素的化合物，据此分析。
10．（2023·连云港）是一种新型的火箭燃料。下列有关的说法中正确的是（　　）
A．由3种元素组成 B．N、O原子的个数比为1：2
C．燃烧时放出大量的热 D．1个中含有3个氧分子
【答案】C
【知识点】物质的元素组成；物质的构成和含量分析
【解析】【解答】A、根据化学式可知，该物质由氮、氧两种元素组成，故A错误；
B、 中N、O原子的个数比为2：3，故B错误；
C、 燃烧放出大量的热，故C正确；
D、1个 中含有6个氧原子，不含氧分子，故D错误；
故答案为：C。
【分析】A、该物质由氮元素和氧元素组成；
B、根据化学式分析；
C、物质燃烧放热；
D、 1个 中含有6个氧原子，不含氧分子。
11．（2023九上·郴州期末）工业甲醇是一种有毒液体，略有酒精的气味，误饮会使人中毒，当氧气不足时，甲醇(CH3OH)燃烧会生成CO2、CO和H2O，若12g甲醇燃烧生成CO2和CO的质量比为22：7，则参加反应的O2的质量为（　　）
A．8g B．16g C．18g D．32g
【答案】B
【知识点】化学式的相关计算
【解析】【解答】12g甲醇中碳元素的质量为12××100%=4.5g，设生成二氧化碳的质量为22x，则一氧化碳的质量为7x，22x××100%+7x××100%=4.5g，x=0.5g，则二氧化碳的质量为11g，一氧化碳的质量为3.5g；12g甲醇中氢元素的质量为12g××100%=1.5g，则生成水的质量为1.5g÷（×100%）=13.5g，参加反应的O2的质量为11g+3.5g+13.5g-12g=16g。
故答案为：B。
【分析】根据化学反应前后元素质量不变，元素质量为物质质量×元素质量分数分析。
12．（2023九上·隆回竞赛）下列有关实验室制取气体的说法错误的是（　　）
A．装置①可作为的发生装置
B．装置②干燥时，气体由a管进b管出
C．装置③可用作的收集装置
D．装置④是收集气体的验满方法
【答案】D
【知识点】气体反应装置的选取；常用气体的收集方法
【解析】【解答】A.实验室用固体大理石与稀盐酸溶液制取二氧化碳，选择固液常温型的发生装置，正确；
B.干燥气体，应将混合气体从长导管进、短导管出，装置②干燥时，气体由a管进b管出，正确；
C.氧气的密度比空气大，装置③可用作的收集装置，正确；
D.二氧化碳不可燃、不助燃，验满是将燃着的木条放在集气瓶口，不能伸入集气瓶内部，错误；
故答案为D。
【分析】根据药品的状态和反应条件、生成气体的性质选择适当的发生、收集装置。
13．（2023九上·隆回竞赛）某无色气体可能含有、CO、中的一种或几种，依次进行以下实验：①通过澄清石灰水后，石灰水变浑浊；②通过灼热的氧化铜时，固体变成红色；③通过澄清石灰水，石灰水变浑浊；④通过白色硫酸铜粉末，粉末变成蓝色。（提示：白色硫酸铜粉末遇水变蓝）。则下列判断正确的是（　　）
A．原混合气体中一定有，可能有CO、
B．原混合气体中一定有、CO、
C．原混合气体中一定有、CO，可能有
D．原混合气体中一定有、、可能有CO
【答案】C
【知识点】实验探究物质的组成成分以及含量
【解析】【解答】 ①通过澄清石灰水后，石灰水变浑浊，说明该气体中一定含有二氧化碳气体；②通过灼热的氧化铜时，固体变成红色，说明氧化铜被还原为铜单质；③通过澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明产生了二氧化碳气体，则混合气体中含有CO；④通过白色硫酸铜粉末，粉末变成蓝色，说明有水蒸气，可能是混合气体中含有氢气，反应后生成了水蒸气；或者是混合气体将前面溶液中的水蒸气带入，则混合气体中可能含有氢气，故答案为C。
【分析】根据、CO、的性质、物质的检验综合分析。
14．（2023九上·隆回竞赛）在、的混合物中，已知氧元素的质量分数为y，则碳元素的质量分数为（　　）
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】化学式的相关计算
【解析】【解答】首先将 视为C2H4.H2O，则、的混合物可视为C2H4.H2O的混合物， 氧元素的质量分数为y，所以水的质量分数为y÷（16/18)=9y÷8，则甲烷的质量分数为1-9y/8，碳、氢元素的质量比为6：1，则碳元素的质量分数为，
故答案为D。
【分析】根据元素的总质量不变，元素的质量分数=元素的总质量÷相对原子质量×100%，综合计算即可得出答案。
二、填空题（每空2分共50分）
15．（2023九上·隆回竞赛）回答下列问题：
（1）“艳阳天湿衣服干得快”指衣服上的水分消失了，可以说明衣服上的水分子是“　 　”；但我们却没有看到水分子的消失，可以说明水分子“　 　”；在阳光下晒衣服比在阴天晒衣服干得快，可以说明“　 　”。
（2）2023年杭州亚运会中国体育代表团获得了383枚奖牌，稳居奖牌榜的第一位，亚运火炬手所举起的火炬，用的燃料主要是丙烷，试写出丙烷（）充分完全燃烧的化学方程式　 　。
【答案】（1）不停运动的；很小、肉眼看不见；温度越高微粒运动越快
（2）
【知识点】物质的微粒性；化学方程式的书写与配平
【解析】【解答】（1）“艳阳天湿衣服干得快”指衣服上的水分消失了，可以说明衣服上的水分子是在不断运动的；但我们却没有看到水分子的消失，可以说明水分子很小、肉眼看不到；在阳光下晒衣服比在阴天晒衣服干得快，可以说明温度越高微粒运动越快；
（2） 丙烷（）充分完全燃烧的化学方程式为 。
【分析】（1）微粒的性质：质量和体积都很小、是在不断运动的、微粒间有空隙，据此分析；
（2）含碳、氢元素的可燃物完全燃烧生成二氧化碳和水，书写方程式注意标注条件并配平。
16．（2023九上·隆回竞赛）已知氢氧化铝[]是既可与强酸（如盐酸HCl）又可与强碱（如氢氧化钠NaOH）反应且难溶于水，又已知：，其中（四羟基合铝酸钠）是一种溶于水的盐。
（1）常用来制作治疗胃酸过多的一种药物，有关反应的化学方程式为　 　。
（2）向含有的溶液中逐滴加入NaOH溶液到过量，出现的现象为　 　，反应一段时间后，当四羟基合铝酸钠中的铝元素和沉淀中的铝元素质量相等时，则消耗的NaOH质量是　 　g。
【答案】（1）
（2）先产生白色沉淀而后沉淀溶解；140克
【知识点】质量守恒定律及其应用；根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】（1）胃酸的成分为盐酸，氢氧化铝与盐酸反应生成氯化铝和水，方程式为 ；
（2）氯化铝与氢氧化钠反应生成氢氧化铝沉淀和氯化钠，氢氧化铝沉淀会和氢氧化钠继续反应而溶解，则现象为先产生白色沉淀而后沉淀溶解； 中铝元素的质量为133.5g×[27÷(27+35.5×3)]×100%=27g，
设当氯化铝恰好与氢氧化钠完全反应生成氢氧化铝和氯化钠时，消耗的NaOH质量是x，
AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl
133.5 120
133.5g x
133.5：120=133.5g：x，x=120g，
根据化学反应前后元素的种类、质量不变，当四羟基合铝酸钠中的铝元素和沉淀中的铝元素质量相等时，此时四羟基合铝酸钠中的铝元素和沉淀中的铝元素质量和与氯化铝中铝元素质量相等，则四羟基合铝酸钠中的铝元素和沉淀中的铝元素质量均为27g÷2=13.5g，则四羟基合铝酸钠的质量为13.5g÷[27÷（23+27+17×4）×100%]=59g，
设生成59g四羟基合铝酸钠，消耗氢氧化钠的质量为y，
40 118
y 59g
40：118=y：59g，y=20g，则消耗氢氧化钠的总质量为120g=20g=140g。
【分析】（1）书写方程式注配平；
（2）根据反应物、生成物的性质判断实验现象；根据方程式，找物质间的质量关系、列比例式结合元素总质量相等综合计算，即可得出答案。
17．（2023九上·隆回竞赛）“富氧空气”是指氧气含量高于普通空气的气体，可用于航天、医疗、炼钢等。化学兴趣小组欲混制“富氧空气”并开展相关探究，进行以下实验。
图1
实验一：混制“富氧空气”。
（1）用高锰酸钾制取并收集一瓶较纯净的氧气，可以选择图1中的装置　 　（填字母）。实验时试管口放一团棉花的目的是　 　。
（2）如图2，用纯氮气及上述实验制取的氧气，混制一瓶（集气瓶容积为250mL）氧气体积分数为40%的“富氧空气”，气体应从装置中的管　 　（选“a”或“b”）通入，先通入氮气排出120mL水，再通入氧气排出　 　 mL水。
（3）实验二：测定“富氧空气”中氧气的含量。用图3装置测定“富氧空气”中氧气的含量（集气瓶中“富氧空气”体积为100mL，底部残留少量水，燃烧匙内有足量红磷），操作如下：①往量筒内加入适量水，读出量筒内水的体积为90mL；②用电点火装置点燃红磷，充分反应；③打开止水夹，待右侧量筒内液面不再变化时，排出气球中的气体，调节两边液面在同一水平面上，读出量筒内水的体积为55mL。回答下列问题：
图2 图3 图4 图5
组装好仪器后，开始实验前首先应进行的操作是　 　。
（4）本次实验测得“富氧空气”中氧气的含量为　 　。
（5）结合图4，说明空气中氧气含量与燃烧产生的温度的关系　 　。
（6）结合图5，简述减少燃料燃烧尾气污染的措施　 　。
【答案】（1）AE；防止固体粉末进入导管，堵塞导管口
（2）b；80
（3）检验装置的气密性
（4）35%实验三：探究“富氧空气”的应用通过重油、褐煤在氧气含量不同的空气中燃烧的实验，得到有关数据如图：
（5）氧气含量越高，燃烧温度越高
（6）增大氧气含量
【知识点】气体反应装置的选取；常用气体的收集方法
【解析】【解答】(1)用高锰酸钾制取并收集一瓶较纯净的氧气，高锰酸钾为固体、反应条件为加热，选择固体加热型发生装置；氧气不易溶于水，可选择排水法收集气体，可以选择图1中的装置AE；实验时试管口放一团棉花的目的是防止固体粉末进入导管，堵塞导管口；
（2）如图2，用纯氮气及上述实验制取的氧气，混制一瓶（集气瓶容积为250mL）氧气体积分数为40%的“富氧空气”，是排水法收集氧气，应短进长出，气体应从装置中的管b通入，先通入氮气排出120mL水，则气体的总体积为120mL÷（1-40%）=200mL，需要氧气的体积为200mL×40%=80mL，再通入氧气排出80mL的水；
（3）组装好仪器后，开始实验前首先应进行的操作是检验装置的气密性；
（4）步骤一中量筒内水的体积为90mL，步骤3中量筒内水的体积为55mL，红磷燃烧过程中气体减少的体积-量筒内减少的水的体积=90mL-55mL=35mL，则本次实验测得“富氧空气”中氧气的含量为 35% ；
（5）结合图4，说明空气中氧气含量与燃烧产生的温度的关系是氧气含量越高，燃烧温度越高；
（6）由图5可知，随着氧气含量的增加，可见其燃烧产生的烟气量减少，则减少燃料燃烧尾气污染的措施为增大氧气含量。
【分析】（1）根据药品的状态和反应条件、生成气体的性质选择适当的发生、收集装置；
（2）根据氧气的性质选择收集装置；
（3）与气体相关的装置，实验前需要检查装置的气密性；
（4）根据红磷燃烧消耗氧气及量筒内水的变化分析；
（5）根据燃烧放热、结合图片分析；
（6）根据图示可知，氧气含量越多，可燃物燃烧越充分。
18．（2023九上·隆回竞赛）长郡双语九年级“我们爱化学”兴趣小组的同学在学习了高锰酸钾制取氧气后，来到了一家生产高锰酸钾的企业，在认真参观生产过程后，画出了工业生产简图如下图所示，据此回答以下问题：
（1）加热混合器中发生的变化是　 　（填“物理”或“化学”）变化；
（2）氧化反应器中参加反应的物质是　 　；（注意答全）
（3）电解槽中发生反应的化学方程式为，该生成物X的化学式是　 　。
（4）上述生产流程的反应中有一种物质可循环使用，该物质的化学式是　 　。
【答案】（1）物理
（2）二氧化锰、氢氧化钾、氧气
（3）
（4）KOH
【知识点】物理变化、化学变化的特点及其判别；质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】（1）通过加热混合器之后没有新物质生成，属于物理变化；
（2）在氧化反应器中通入去的为空气，通出来的气体为氮气等，则反应物为二氧化锰、氢氧化钾、氧气；
（3）根据化学反应前后原子的种类、个数不变判断，则X的化学式为 ；
（4）由图可知，在氧化反应器中氢氧化钾作为反应物被消耗，而在电解槽中氢氧化钾又作为生成物产生，则 KOH 是能被循环利用的物质。
【分析】（1）没有新物质生成，属于物理变化；
（2）根据图示分析即可；
（3）根据化学反应前后原子的种类、个数不变判断；
（4）既作反应物、又作生成物的为可循环利用的物质。
19．（2023九上·隆回竞赛）某化学兴趣小组利用下图装置进行Fe与水蒸气反应的实验：
（1）点燃C中产生的肥皂泡，有的发出轻微的爆鸣声，有的可以被点燃，请你推断反应生成的气体是　 　。
（2）有同学认为导管口有气泡产生即说明反应生成了气体，你认为是否正确　 　（填“是”或“否”）。
（3）反应一段时间后，学习小组对反应后的黑色固体产生了浓厚的兴趣，并查阅了相关资料：铁粉（黑色）、（红棕色）、FeO（黑色）、（黑色）。学习小组进行了一系列实验，验证了FeO不存在，然后对黑色固体的成分进行了以下猜想：
猜想一：只有铁粉
猜想二：只有
猜想三：铁粉和的混合物
（提示：，，铁与锌性质相似）
学习小组设计了实验进行验证，请回答以下问题：
取少量黑色粉末于试管中，加入足量的稀盐酸，有气泡产生，说明猜想　 　不成立。
（4）通过实验测得，34.4g黑色固体与足量的稀盐酸反应，产生了，说明猜想　 　不成立。
（5）另取34.4g黑色固体在高温条件下与足量的CO反应，充分反应后，固体质量变为28.0g，请计算在黑色固体中的质量　 　g。
（6）根据以上探究，请写出Fe与水蒸气反应的化学方程式　 　。
【答案】（1）氢气（）
（2）否
（3）二
（4）一
（5）23.2
（6）
【知识点】实验探究物质的性质或变化规律
【解析】【解答】（1）点燃C中产生的肥皂泡，有的发出轻微的爆鸣声，有的可以被点燃，且反应前含有氢元素，则反应生成的气体可能是 氢气（） ；
（2）导管口有气泡产生不能说明反应一定生成了气体，可能因为装置内气体受热体积膨胀逸出，也会出现导管口有气泡的现象，故答案为否；
（3）铁粉能与稀盐酸反应产生氢气，四氧化三铁不能与稀盐酸反应产生氢气，故猜想二不成立；
（4）设生成0.2g氢气需要铁粉的质量为x，
Fe+2HCl=FeCI2+H2↑
56 2
x 0.2g
56：2=x：0.2g，x=5.6g＜34.4g，则黑色固体中还含有四氧化三铁，故猜想一不成立；
（5）四氧化三铁中氧元素的质量为34.4g-28g=6.4g，则四氧化三铁的质量为6.4g÷（64÷232）=23.2g；
（6）由题可知，铁与水蒸气在高温条件下反应，生成四氧化三铁和氢气，方程式为 。
【分析】（1）根据元素守恒及气体的性质分析；
（2）根据气体体积与压强的关系分析；
（3）根据酸的化学性质综合判断；
（4）根据方程式，找质量关系、列比例式计算出铁粉的质量，即可得出答案；
（5）根据反应前后元素的质量不变计算；
（6）书写方程式注意标注反应条件并配平。
三、计算题（共1题，2+3+3=8分）
20．（2023九上·隆回竞赛）我县石灰石资源丰富，某石灰厂为了测定某石灰石样品中的质量分数，向盛有300g稀盐酸的烧杯中依次加入粉碎后的石灰石样品（杂质不与盐酸反应），充分反应后，实验数据记录如下：
实验次数 第一次 第二次 第三次 第四次
石灰石样品/g 25 25 10 5
烧杯中物质总质量/g 316.2 332.4 m 347.4
（1）中钙、碳、氧三种元素的质量比为　 　；（写最简比）
（2）表中　 　；
（3）求该石灰石样品中的质量分数。（写出计算过程，精确到小数点后一位）
【答案】（1）10：3：12
（2）342.4
（3）解：由表格可知，第一次中碳酸钙全部反应，此时生成二氧化碳的质量为：
设第一次加入25g样品中碳酸钙的质量为x，则
100 44
x 8.8g
解得
该石灰石样品中的质量分数为
答：该石灰石样品中的质量分数为80%。
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】（1）中钙、碳、氧三种元素的质量比为 40：12：(16×3)=10：3：12；
（2）第一次向300g稀盐酸中加入25g石灰石样品，产生二氧化碳气体的质量为 300g+25g-316.2g=8.8g，第二次加入25g石灰石样品，产生气体的质量为332.4g-316.2g=16.2g＜17.6g，说明第二次加入石灰石样品已将盐酸反应完，且石灰石剩余；则第三次、四次加入的石灰石不反应，则m=332.4g+10g=342.4g；
（3）解：由表格可知，第一次中碳酸钙全部反应，此时生成二氧化碳的质量为：
设第一次加入25g样品中碳酸钙的质量为x，则
CaCO3+ 2HCl= CaCl2+H2O+ CO2↑
100 　 　 44
x 　 　 8.8g
解得
该石灰石样品中的质量分数为
答：该石灰石样品中的质量分数为80%。
【分析】（1）元素的质量比=各元素的相对原子质量×个数 的积之比；
（2）根据表中数据分析可知，加入25g石灰石，其中碳酸钙完全反应会生成8.8g的二氧化碳气体，据此分析；
（3）根据表中数据可计算出生成的二氧化碳的质量，根据化学反应方程式找出各物质的质量关系，列比例式即可求出碳酸钙的质量，即可求出其质量分数。
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