【精品解析】福建省莆田市擢英中学2024-2025学年九年级上学期期中考试化学试题

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福建省莆田市擢英中学2024-2025学年九年级上学期期中考试化学试题
1.(2024九上·莆田期中)下列过程发生化学变化的是
A.活性炭除甲醛
B.用石墨制取人造金刚石
C.将铅笔芯粉末放入生锈的锁孔,便于开锁
D.压缩二氧化碳气体制取干冰
【答案】B
【知识点】物理变化、化学变化的特点及其判别;碳单质的性质和用途;二氧化碳的用途
【解析】【解答】A、活性炭除甲醛是利用吸附性,吸附过程无新物质生成,属于物理变化,A错误。B、石墨和金刚石是不同物质,用石墨制取人造金刚石有新物质生成,属于化学变化,B正确。
C、铅笔芯粉末(石墨)润滑锁孔,无新物质生成,是物理变化,C错误。
D、压缩二氧化碳制干冰,只是状态改变(气态→固态),无新物质生成,是物理变化,D错误。
选B 。
【分析】依据化学变化(有新物质生成)和物理变化(无新物质生成)的本质区别,分析各选项变化过程。
2.(2024九上·莆田期中)下列应用只涉及物质的物理性质的是
A.煤用作燃料 B.二氧化碳用于灭火
C.氧气用于医疗急救 D.干冰用于人工降雨
【答案】D
【知识点】化学性质与物理性质的差别及应用
【解析】【解答】A、煤用作燃料,利用煤的可燃性(燃烧是化学变化,体现化学性质 ),A涉及化学性质。B、二氧化碳灭火,利用其不燃烧不支持燃烧(化学性质 )和密度比空气大(物理性质 ),B涉及化学性质。
C、氧气用于医疗急救,利用氧气供给呼吸(化学变化体现的化学性质 ),C涉及化学性质。
D、干冰用于人工降雨,利用干冰升华吸热(升华是物理变化,体现物理性质 ),D只涉及物理性质。
选D 。
【分析】区分物理性质(不通过化学变化体现的性质,如状态、密度、升华吸热等 )和化学性质(通过化学变化体现的性质,如可燃性、助燃性、供给呼吸等 ),分析各选项应用涉及的性质。
3.(2024九上·莆田期中)“双碳”即碳达峰与碳中和。落实“双碳”行动,共建美丽家园。下列做法符合该理念的是
A.为了避免疾病传播,使用一次性木筷子
B.为方便翻阅,纸使用单面打印
C.为满足社会使用,大力发展火力发电
D.为出行方面,尽量使用共享自行车
【答案】D
【知识点】绿色化学;二氧化碳对环境的影响;常用燃料的使用与其对环境的影响
【解析】【解答】A、使用一次性木筷子,会砍伐更多树木,树木减少不利于吸收CO2,不符合“双碳”,A错误。B、A4纸单面打印,会增加纸张消耗,造纸需砍伐树木、消耗能源,增加CO2排放,不符合,B错误。
C、火力发电靠燃烧化石燃料,会大量排放CO2,不利于“双碳”,C错误。
D、用共享自行车,减少私家车使用,降低化石燃料消耗和CO2排放,符合“双碳”,D正确。
选D 。
【分析】依据“双碳”(减少碳排放、增加碳吸收 )理念,分析各选项对碳排放的影响。
4.(2024九上·莆田期中)一吹就燃、一甩就燃的古代“打火机”——火折子,是用草纸卷成密集的纸卷,用火点燃,再将其火焰吹灭放入竹筒中,需要的时候取出,快速甩动或用嘴吹一下即可生火。以下关于火折子的说法正确的是
A.制作纸卷的草纸是可燃物
B.装入竹筒后火折子完全熄灭了
C.放入竹筒后必须将其完全密封
D.甩动的作用可以降低纸卷的着火点
【答案】A
【知识点】燃烧与燃烧的条件;完全燃烧与不完全燃烧
【解析】【解答】A、草纸能燃烧,说明是可燃物,A正确。B、装入竹筒后火折子留火星,没完全熄灭,B错误。
C、竹筒不能完全密封,需进空气维持火星,C错误。
D、甩动是提供氧气助燃,着火点是物质固有属性,不能降低,D错误。
选A 。
【分析】依据燃烧条件(可燃物、氧气、温度达着火点 ),分析火折子的制作和使用原理。
5.(2024九上·莆田期中)下列实验操作能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验操作
A 检验二氧化碳中含有少量的氧气 将带火星的木条伸入混合气体中
B 证明二氧化碳能与水反应 往装有二氧化碳的质地较软的矿泉水瓶中注入约 体积的水后,立即旋紧瓶塞,振荡
C 除去二氧化锰中的高锰酸钾 充分加热固体混合物
D 除去一氧化碳中少量的二氧化碳 通过灼热的炭层
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】氧气的实验室制法;碳的化学性质;二氧化碳的化学性质;探究二氧化碳的性质
【解析】【解答】A、二氧化碳中少量氧气,带火星木条无法复燃,不能检验,A错误。B、矿泉水瓶变瘪,可能是CO2溶于水,不能证明与水反应,B错误。
C、加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,会引入新杂质锰酸钾,C错误。
D、CO2与灼热炭层反应生成CO,能除去CO中少量CO2,D正确。
选D 。
【分析】依据各选项实验目的,结合物质性质(CO2溶解性、反应;氧气助燃性;高锰酸钾分解等 ),判断操作能否达目的。
6.(2024九上·莆田期中)科学家发现了一种分子结构形似奥运五环、宽度只有1.2nm,被认为是世上最小的五环标志——奥林匹克烯(C19H12),有关奥林匹克烯说法正确的是
A.奥林匹克烯中碳、氢元素的质量比为12:1
B.完全燃烧后的产物是水和二氧化碳
C.每个奥林匹克烯中分子中含有6个氢分子
D.奥林匹克烯分子中有31个原子
【答案】B
【知识点】化学式的书写及意义;化学式的相关计算;质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】A、碳、氢元素质量比为(12×19):(1×12)=19:1不等于12:1,A错误。B、含碳、氢元素,完全燃烧生成水和二氧化碳,B正确。
C、分子含氢原子,不含氢分子,C错误。
D、一个分子含19 + 12 = 31个原子,选项没说“一个分子”,表述错误,D错误。
选B 。
【分析】根据化学式C19H12,计算元素质量比、分析燃烧产物、判断分子构成。
7.(2024九上·莆田期中)检查如图所示装置的气密性,其中漏气的装置是
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】检查装置的气密性
【解析】【解答】A:拉动注射器活塞,装置内压强减小,若气密性好,长颈漏斗下端会产生气泡,该装置不漏气。
B:关闭弹簧夹,向长颈漏斗加水,液面高度不变,说明装置内压强稳定,气密性好。
C:用手捂热烧瓶,装置内压强增大,若气密性好,集气瓶中会形成水柱,该装置不漏气。
D:上下移动左侧装置,若气密性好,两侧液面应形成高度差,而图中两侧液面水平,说明装置漏气。
【分析】通过分析不同装置在检查气密性时的现象,依据装置内外压强差原理判断是否漏气。
8.(2024九上·莆田期中)某气体可能由CO、H2、CH4中的一种或几种组成,一定量该气体在足量O2中充分燃烧,生成CO2与H2O的质量比为22:9,下列说法正确的是(  )
A.该气体中一定含有CO
B.该气体中一定含有H2
C.该气体中一定含有CH4
D.该气体不可能同时含有CO、H2、CH4
【答案】A
【知识点】物质组成的综合计算
【解析】【解答】根据质量守恒定律,反应前后原子的个数、种类不变,则气体中碳原子、氢原子的个数比
==1:2。
A. CH4中碳原子、氢原子的个数比=1:4,因为气体中碳原子、氢原子的个数比为1:2,碳的含量要高,故一定含有CO,故A正确;
B. 综上分析,该气体可能是CO、CH4的混合物,不一定含有H2,故B错误;
C. 该气体可能是CO、H2的混合物,不一定含有CH4,故C错误;
D. 该气体可能同时含有CO、H2、CH4,故D错误。
故答案为:A。
【分析】根据质量守恒定律,反应前后原子的个数、种类不变,计算出气体中碳原子、氢原子的个数比。
再根据CH4中碳原子、氢原子的个数比分析。
9.(2024九上·莆田期中)利用氧气传感器对微粒的运动进行探究(如图甲)。实验步骤:①敞口放置;②双手贴在瓶外壁上;③将塑料瓶的瓶口朝下。测出氧气的体积分数随时间变化的曲线(如图乙)。下列有关说法不正确的是
A.MN段能说明分子在不断运动
B.Q点时氧气体积分数约为21%
C.NP段和PQ段相比,说明温度升高分子运动速率加快
D.PQ段氧气体积分数显著下降,说明氧气的密度比空气大
【答案】C
【知识点】空气的组成;氧气的物理性质;分子的定义与分子的特性
【解析】【解答】A、MN段敞口放置,氧气体积分数减小,是氧气分子不断运动到瓶外,说明分子在不断运动,A正确。B、Q点后氧气体积分数稳定,接近空气中氧气的体积分数(约21% ),B正确。
C、双手贴瓶外壁(步骤② )使瓶内温度升高,NP段(温度升高后 )氧气体积分数下降更快,说明温度升高分子运动速率加快;但PQ段是瓶口朝下,氧气因密度大下沉,不是温度影响,C错误。
D、PQ段瓶口朝下,氧气体积分数显著下降,是因为氧气密度比空气大,会下沉到瓶外,D正确。
选C 。
【分析】结合实验操作(敞口放置、捂瓶、瓶口朝下 )和氧气体积分数变化曲线,分析分子运动、温度影响、氧气密度等因素。
10.(2024九上·莆田期中)用坐标图更能形象直观地表示反应过程中物质的有关量的变化曲线(见下图)。下列图像能正确反映对应的变化趋势是
A.图①是镁条燃烧
B.图②是水通电
C.图③是加热高锰酸钾
D.图④是两份相同的过氧化氢溶液中一份加入催化剂
【答案】C
【知识点】氧气的实验室制法;催化剂的特点与催化作用;电解水实验;质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】A、镁条燃烧生成氧化镁,反应前固体是镁,质量不为0,图①起始固体质量为0,A错误。B、水通电生成氢气和氧气质量比为1:8,图②中氢气和氧气体积比(不是质量比 )为2:1,B错误。
C、加热高锰酸钾,锰元素在固体中,质量不变,图③符合,C正确。
D、催化剂只改反应速率,不改变生成气体质量,两份相同过氧化氢溶液,加催化剂和不加,最终气体质量应相等,图④中最终气体质量不等,D错误。
选C 。
【分析】结合反应原理(镁燃烧、水通电、高锰酸钾分解、过氧化氢分解 ),分析各图像与反应中物质质量、元素质量等变化是否匹配。
11.(2024九上·莆田期中)化学用语是国际通用语言,是学习化学的重要工具,请你根据所学知识回答下列问题。
(1)请用化学用语填空:
①氖气   ;
②铁离子   ;
③硝酸根离子   ;
④2个过氧化氢分子   ;
⑤硫酸是常见的酸,其化学式为   。
⑥某化合物中,同种元素呈现不同的化合价,该化合物的化学式可以是   。
(2)下列化学符号中,数字“2”可表示不同的含义,其中表示一个离子所带电荷数的是   (填标号,下同),表示一个分子中所含原子个数的是   。
①SO2 ②2O3 ③2H ④Mg2+
【答案】(1)Ne;Fe3+;;2H2O2;H2SO4;NH4NO3
(2)④;①
【知识点】元素的符号及其意义;化学式的书写及意义;常见元素与原子团的化合价;化学符号及其周围数字的意义
【解析】【解答】(1)①氖气是稀有气体,化学式直接用元素符号:Ne。
②铁离子带3个单位正电荷:Fe3+。
③硝酸根离子:。
④2个过氧化氢分子,分子符号前加系数:2H2O2。
⑤硫酸化学式 :H2SO4(H为 +1价,\ce{SO42-为 -2价,交叉定个数 )。
⑥同种元素不同价态的化合物,如 NH4NO3(NH4+中N为 -3价,NO3-中N为 +5价 )。
(2)表示离子所带电荷数的是Mg2+(“2 + ”表示镁离子带2个单位正电荷 )。
表示分子中原子个数的是①SO2(“2”表示1个二氧化硫分子含2个氧原子 )。
【分析】依据化学用语的书写规则(单质、离子、分子、化合物化学式的写法 ),以及化学符号中数字的含义(离子电荷、分子中原子个数等 )解题。
(1)①氖气是由氖原子构成,其化学式为Ne,故填:Ne;
②离子表示方法:在表示该离子的元素符号右上角,标出该离子所带的正负电荷数,数字在前,符号在后,带1个电荷时,1省略不写,则铁离子表示为Fe3+,故填:Fe3+;
③离子表示方法:在表示该离子的元素符号右上角,标出该离子所带的正负电荷数,数字在前,符号在后,带1个电荷时,1省略不写,则硝酸根离子表示为,故填:;
④分子的表示方法:正确书写物质的化学式,表示多个分子,就在该分子符号前加上相应的数字,则2个过氧化氢分子表示为2H2O2,故填:2H2O2;
⑤硫酸是常见的酸,其化学式为H2SO4,故填:H2SO4;
⑥铵根中氮元素的化合价为-3价,硝酸根中氮元素的化合价为+5价,硝酸铵中同种元素呈现不同的化合价,铵根的化合价为+1价,硝酸根的化合价为-1价,根据化合物中各元素的化合价的代数和为零,则硝酸铵的化学式为NH4NO3,故填:NH4NO3;
(2)①化学式中元素符号右下角的数字表示1个分子中某原子的数目,即SO2中的“2”表示1个二氧化硫分子中含有2个氧原子;
②化学式前面的数字表示分子数目,则2O3中的“2”表示2个臭氧分子;
③元素符号前面的数字表示原子的数目,则2H中的“2”表示2个氢原子;
④元素符号右上角的数字表示离子所带电荷的数目,则Mg2+中的“2”表示1个镁离子带2个单位的正电荷;
则其中表示一个离子所带电荷数的是④,表示一个分子中所含原子个数的是①;
故填:④;①。
12.(2024九上·莆田期中)在宏观、微观和符号之间建立联系是化学特有的思维方式。图甲是氟元素的部分信息,图乙是A~E五种粒子的结构示意图。(已知7号元素为氮元素,11号元素为钠元素)
(1)氟元素是人体必须的微量元素,从甲图可知,氟元素的相对原子质量是   ,氟原子的结构示意图中n的值是   。
(2)A~D四种粒子中属于同种元素的是   (填序号,下同),具有相对稳定结构的是   。
(3)若E为某原子得到一个电子形成的离子,则m的数值是   。
(4)C粒子在化学反应中容易   (填“得到”或“失去”)电子而形成离子,它与B相互作用形成的化合物的化学式是   。
【答案】(1)19.00;7
(2)BD;AB
(3)17
(4)得到;Na3N
【知识点】原子结构示意图与离子结构示意图;元素的概念;元素周期表的特点及其应用;化学式的书写及意义
【解析】【解答】(1)从甲图元素周期表单元格可知,氟元素相对原子质量是19.00。
氟原子质子数为9,原子中质子数 = 核外电子数,2 + n = 9,则n =7。
(2)同种元素质子数相同,B、D质子数都是11,属于同种元素,填BD。
最外层电子数为8(氦为2 )是相对稳定结构,A(最外层2个电子 )、B(最外层8个电子 )具有稳定结构,填AB。
(3)E是原子得1个电子形成的离子,离子核外电子数为18,则原子最外层电子数是7(得1个达8电子稳定 ),原子质子数 = 核外电子数 = 2 + 8 + 7 = 17,m = 17。
(4)C粒子最外层电子数是5,大于4,在化学反应中易得到电子。
C是氮原子(质子数7 ),易形成N3-;B是钠离子(Na+),相互作用形成化合物 Na3N 。
【分析】利用元素周期表信息(相对原子质量、质子数 )、粒子结构示意图(质子数、电子数、最外层电子数 ),分析元素种类、稳定结构、离子形成及化合物化学式。
(1)从甲图可知,汉字下面的数字表示相对原子质量,氟元素的相对原子质量是19.00;在原子中,质子数=核外电子数,9=2+n,n=7,氟原子的结构示意图中n的值是7。
故答案为:①19.00 ②7
(2)质子数决定元素的种类,BD两种粒子的质子数相同,则四种粒子中属于同种元素的是BD;最外层电子数为8(氦为2)的粒子属于稳定结构,A粒子只有一个电子层,最外层电子数为2,B粒子有两个电子层,最外层电子数是8,具有相对稳定结构。
故答案为:①BD ②AB
(3)E为某原子得到一个电子形成的离子,则E的最外层电子数为8-1=7,则m的数值是2+8+7=17。
故答案为:17。
(4)C粒子的最外层电子数是5,大于4,在化学反应中容易得到3个电子,元素化合价表现为-3价,B粒子最外层电子数为1,在化学反应中容易失去一个电子,元素化合价表现为+1价,根据化合物中各元素化合价代数和为零可知,C与B相互作用形成的化合物的化学式是。
故答案为:①得到 ②Na3N
13.(2024九上·莆田期中)科学家最新发现,通过简单的化学反应,可以让树木纤维素和氨气反应,生成甲烷(CH4)。如图是该反应的微观示意图,据图回答下列问题:
(1)请写出该反应的化学方程式   。
(2)该化学变化中的最小微粒是   (填具体微粒的名称)。
(3)反应中甲和乙的质量比是   (填最简整数比)。
(4)高纯CO可用于半导体领域某些芯片的刻蚀,利用甲酸(HCOOH)分解制取高纯CO,同时得到另一种氧化物。如图为甲酸分解的微观示意图,请补全方框中另一种产物的微粒图示   。
【答案】(1)
(2)碳原子、氮原子、氢原子
(3)9:17
(4)
【知识点】分子和原子的区别和联系;化学方程式的书写与配平;微粒观点及模型图的应用;根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】(1)由微观示意图可知,反应物是C和NH3,生成物是N2和CH4,反应条件是催化剂、高温,化学方程式: 。
(2)化学变化中最小微粒是原子,该反应涉及的原子是碳原子、氮原子、氢原子 。
(3)甲(C )、乙(NH3)的质量比 = (3×12):(4×17) = 36:68 = 9:17。
(4)甲酸(HCOOH)分解生成CO和另一种氧化物,根据质量守恒,反应前后原子种类、数目不变,另一种氧化物是H2O,微粒图示为: .
【分析】利用微观示意图分析反应物、生成物、反应条件,书写化学方程式;依据化学变化本质(原子重新组合 )找最小微粒;通过相对分子质量计算质量比;根据质量守恒定律补全微观图示。
(1)由图可知,该反应为碳和氨气在催化剂和高温的条件下反应生成氮气和甲烷,该反应的化学方程式为:;
(2)在化学变化中,分子可分,原子不可分,原子是化学变化中的最小粒子,故该化学变化中的最小微粒是碳原子、氢原子、氮原子;
(3)反应中甲和乙的质量比为:;
(4)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,反应物中含C、H、O的个数分别是1、2、2,生成物中含C、H、O的个数分别是1、0、1,故生成物中还应含2个H、1个O,故另一种产物是水,每个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成,故图为:。
14.(2024九上·莆田期中)碳元素是组成许多物质的基本元素。
(1)由碳元素组成的“碳海绵”是已知最轻、多孔结构的固体材料。据此,写一条“碳海绵”的性质:   。
(2)传统文化情境典籍著作《天工开物》中记载了以煤炭饼和黄铁矿(主要成分为FeS2)为原料制取硫的技术。反应的化学方程式为3FeS2+12C+8O2Fe3O4+12X+6S,则X的化学式为   。
(3)如图为小明同学整理的碳元素的转化关系图。相关说法正确的是_____。
A.X的物质类别是单质或氧化物
B.Y可以是Ca(OH)2溶液
C.CO和CO2相互转化都只有一种途径
D.CO2→CaCO3的过程中碳元素化合价改变
(4)用下图装置模拟工业上用木炭冶炼氧化铜,该反应的化学方程式:   。反应结束后,马上撤去酒精灯,可能会出现的现象是   。
【答案】(1)具有吸附性
(2)CO
(3)A;B
(4);液体从导管倒流回热的玻璃管,玻璃管受热不均破裂
【知识点】有关元素化合价的计算;化学方程式的书写与配平;碳的化学性质
【解析】【解答】(1)“碳海绵”多孔结构,性质为具有吸附性(多孔结构常用于吸附 )。
(2)根据质量守恒,反应前后原子种类、数目不变。反应前Fe、S、C、O原子数分别为3、6、12、16;反应后Fe3O4、S中原子数:Fe3、O4、S6,剩余Cl2、O12,推得X为CO(12个CO含12C、12O )。
(3)A:C生成CO,X可为O2(单质 )或CO2(氧化物 ),类别是单质或氧化物,A正确。
B:CO_2与Ca(OH)2反应生成CaCO3,Y可以是Ca(OH)2溶液,B正确。
C:CO与O2、金属氧化物反应生成CO2;CO2与C、碱反应生成CO,转化途径不止一种,C错误。
D:CO2→CaCO3中C均为 +4价,化合价不变,D错误。
选AB。
(4)木炭与氧化铜高温反应:。
撤酒精灯后,装置内温度降低,压强减小,液体从导管倒流回热的玻璃管,玻璃管受热不均破裂 。
【分析】结合物质结构(多孔→吸附性 )、质量守恒(原子数目守恒 )、碳的转化关系(反应条件、物质类别 )、反应装置特点(压强变化 )分析。
(1)由碳元素组成的“碳海绵”是已知最轻、多孔结构的固体材料,因此其具有吸附性,故填:具有吸附性;
(2)根据质量守恒定律,反应前后原子的个数和种类不变,反应前有3个Fe、6个S、12个C、16个O,反应后有3个Fe、4个O、6个S,相差12个C和12个O,则1个X中含有1个C和1个O,即X的化学式为CO,故填:CO;
(3)A、碳不充分燃烧可以生成一氧化碳,碳与二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳,则X可以是氧气(单质),或者是二氧化碳(氧化物),故A正确;
B、二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,则Y可以是Ca(OH)2溶液,故B正确;
C、CO和CO2相互转化不只有一种途径,如一氧化碳与氧化铜反应可以生成二氧化碳,一氧化碳燃烧也可以生成二氧化碳,故C错误;
D、CO2中碳元素显+4价,CaCO3中碳元素也显+4价,该过程中碳元素的化合价未改变,故D错误。
故选AB;
(4)碳与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳,反应的化学方程式为,反应结束后,马上撤去酒精灯,会使液体从导管倒流回热的玻璃管,玻璃管受热不均破裂,故填:;液体从导管倒流回热的玻璃管,玻璃管受热不均破裂。
15.(2024九上·莆田期中)某化学探究小组利用如图1所示装置来验证水的组成。
【实验步骤】
①用大注射器抽取一定量的2%的硫酸钠溶液,从A中的大圆孔注入;
②用两个橡胶帽塞住右边两个出气口,用带针头的小注射器分别在出气口1和2处抽气,液面上升,直至水充满正负两极;
③接通电源,待C中气体体积达到最大刻度时,关闭电源;仔细观察实验装置中的现象;
④分别用带针头的注射器抽取气体并检验。
【交流与反思】
(1)步骤①,在水中加入硫酸钠的作用是   。
(2)步骤②的目的是   。若不小心抽到了液体,最好的办法是   (填字母)。
a.倒入下水道中 b.注入A中 c.推回B或C中
(3)发生反应的化学方程式为   ,该反应属于   (填基本反应类型)。
(4)如图2所示是一定体积的氢气和不同体积的氧气化合成水(液态)的实验数据的关系图(横坐标表示反应前氧气的体积,纵坐标表示反应后剩余气体的体积,气体体积均在同温同压下测定)。试回答:
①实线部分表示剩余的气体是   。
②虚线部分表示剩余的气体是   。
③实线与虚线的交点表示的意义是   。
④反应前原有氢气   mL。
【答案】(1)增强水的导电性
(2)排尽B、C中的空气;b
(3);分解反应
(4)氢气;氧气;氧气和氢气恰好完全反应;4
【知识点】电解水实验;分解反应及其应用;化学方程式的书写与配平
【解析】【解答】(1)水中加硫酸钠,作用是增强水的导电性(硫酸钠解离出离子,帮助导电 )。
(2)步骤②抽气,目的是排尽B、C中的空气(避免空气干扰生成气体的检验 )。
抽到液体应注入A中(选b ),不能倒下水道(污染 )或推回B/C(影响实验 )。
(3)电解水反应:,属于分解反应(一种物质生成多种物质 )。
(4)①实线部分:氧气不足时,剩余气体是氢气(H2过量 )。
②虚线部分:氧气过量时,剩余气体是氧气(O2过量 )。
③交点:表示氧气和氢气恰好完全反应(无剩余气体 )。
④原有氢气体积:由图,氧气2mL时恰好反应, 根据氢气和氧气反应时的体积比2:1 ,填4 。
【分析】结合电解水实验原理(增强导电性、气体检验 )、反应类型判断(分解反应 )、化学方程式应用(体积比 )分析。
(1)纯水的导电性很弱,在水中加入硫酸钠,硫酸钠溶于水解离出可自由的钠离子和硫酸根离子,步骤①在水中加入硫酸钠的作用是增强水的导电性;
(2)②用两个橡胶帽塞住右边两个出气口,用带针头的小注射器分别在出气口1和2处抽气,液面上升,直至水充满正负两极,目的是排尽B、C中的空气;
若不小心抽到了液体,最好的办法是注入A中,可继续使用,故选b;
(3)水通电分解生成氢气和氧气,化学方程式为,该反应是一种物质生成两种物质,属于分解反应;
(4)①横坐标表示的是氧气的体积,随着氧气的增加,实线表示气体逐渐减少,故实线表示的气体应该是和氧气反应后剩余的氢气的体积;
②随着氧气的增加,氢气会完全反应,所以虚线部分表示的是没有参加反应的氧气;
③氧气在2毫升时正好和氢气完全反应,实线与虚线的交点表示的意义是氢气和氧气在这点恰好完全反应;
④根据氢气和氧气反应时的体积比2:1,氧气在2毫升时正好和氢气完全反应,可推知原有氢气4mL。
16.(2024九上·莆田期中)根据下列图示实验装置,回答有关问题。
【查阅资料】浓硫酸具有吸水性,可作干燥剂;饱和NaHCO3溶液可除去二氧化碳中的氯化氢气体。
(1)写出标有字母a的仪器的名称:   。
(2)实验室制取CO2的化学方程式:   ,由于盐酸具有挥发性,制得的CO2中通常含有少量的HCl和水蒸气,若要制取干燥纯净的CO2,正确的装置连接顺序是   (填字母,从AF中选择)。
(3)某同学欲借助G装置测定制取的二氧化碳的体积,食用油的作用是   ,想要达到实验目的,还需要在G装置的   (填“b”或“c”)端连接一个量筒,食用油上方的空气对测定结果   (填“会”或“不会”)造成影响。相比较B装置,实验室使用H装置制取二氧化碳的突出优点是   。
(4)为制作一台简易制氧机,同学们向如图I所示的m瓶中装入“爆炸盐”(溶于水会产生Na2CO3和H2O2)、二氧化锰和水,氧气可从n瓶盖子上的出气孔排出,供给人呼吸。m瓶的导管伸入n瓶水中的目的是   (写一条)。
【答案】(1)长颈漏斗
(2);BFEC
(3)防止二氧化碳溶于水并与水发生反应;c;不会;可以控制反应的开始和结束
(4)通过产生气泡的速率判断生成氧气的速率(合理即可)
【知识点】化学方程式的书写与配平;二氧化碳的实验室制法;基于特定需求设计和制作简易供氧器
【解析】【解答】(1)仪器a是长颈漏斗(用于添加液体试剂 )。
(2)制取CO2的化学方程式: 。
要制干燥纯净的CO2,先通过F(饱和NaHCO3除HCl ),再经E(浓硫酸除水 ),最后用C收集,装置连接顺序是BFEC 。
(3)食用油作用:防止二氧化碳溶于水并与水反应(隔离CO2和水 )。
量筒接c端(CO2进入G,水从c排出,量筒测排出水体积即CO2体积 ),填c 。
食用油上方空气不会影响(排出水的体积只与CO2体积有关 )。
H装置优点:可控制反应开始和结束(隔板隔离固体液体,关闭活塞时,液体被压回,反应停止 )。
(4)m瓶导管伸入n瓶水的目的:通过气泡速率判断氧气生成速率(或“湿润氧气”等合理答案 )。
【分析】识别仪器名称,书写制取CO2方程式,根据除杂(先除HCl后除水 )、收集需求确定装置顺序;分析G装置原理(隔离CO2与水 )、H装置特点(控制反应 );理解导管伸入水的作用(观测速率 )。
(1)由图可知,标有字母a的仪器的名称是长颈漏斗,故填:长颈漏斗;
(2)实验室采用大理石(主要成分是碳酸钙)和稀盐酸为原料制取二氧化碳,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为;
该反应适用于固-液常温型,发生装置选B,二氧化碳密度比空气大,能溶于水也与水反应,应采用向上排空气法进行收集,即收集装置选C,由于盐酸具有挥发性,制得的CO2中通常含有少量的HCl和水蒸气,应先除去气体中混有的HCl气体,再除去混有的水蒸气,则若要制取干燥纯净的CO2,正确的装置连接顺序是BFEC;
故填:;BFEC;
(3)二氧化碳密度比空气大,能溶于水也与水反应,则食用油的作用是防止二氧化碳溶于水并与水发生反应;通过排出水的体积测量生成二氧化碳的体积,则还需要在G装置的c端连接一个量筒,食用油上方的空气对测定结果无影响;
相比较B装置,C装置可将固体置于有孔隔板上,关闭弹簧夹,通过长颈漏斗添加液体,固液接触,生成气体,装置内压强增大,将液体压入长颈漏斗中,固液分离,反应停止,打开弹簧夹,气体导出,固液接触,反应开始,故优点是:可以控制反应的开始和结束;
故填:防止二氧化碳溶于水并与水发生反应;c;不会;可以控制反应的开始和结束;
(4)将m瓶的导管伸入n瓶水中,气体从液体中逸出,可通过产生气泡的速率判断生成氧气的速率,同时也可以润湿生成的氧气,故填:通过产生气泡的速率判断生成氧气的速率(合理即可)。
17.(2024九上·莆田期中)某研究小组欲检验草酸晶体样品分解产物,并测定样品中草酸晶体的质量分数假设杂质不参与反应。已知:浓硫酸可作为干燥剂;CO气体有毒,能与某些金属氧化物在加热条件下发生还原反应,被转化为CO2;草酸晶体(H2C2O4·2H2O)的性质见表:
熔点 沸点 热稳定性 其他
101℃102℃ 150℃160℃升华 101℃分解出水,175℃分解成CO2、CO、H2O 与Ca(OH)2反应产生白色沉淀(CaC2O4)
(1)如图1是加热装置。最适宜的加热分解草酸晶体的装置是c,若选装置a可能会造成的后果是   。
(2)图2是验证热分解产物中含CO、CO2的装置。
①装置A的作用是   ,气囊的作用是   。
②证明存在CO的现象是   ,证明存在CO2的现象是   。
③装置B中反应的化学方程式是   。
(3)为测定样品中草酸晶体的质量分数,设计如下方案:称取一定质量样品,用上述装置进行实验,称量装置D反应前后的质量差。由此计算出的实验结果比实际值偏低,排除仪器和操作的因素,其可能原因:   。
【答案】(1)固体药品熔化后会流到试管口
(2)除去草酸蒸气,防止对二氧化碳的检验产生干扰;收集未反应的一氧化碳,防止空气污染;D装置中黑色固体变红;B装置中的澄清石灰水变浑浊;
(3)一氧化碳没有全部与氧化铜反应(合理即可)
【知识点】碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验;二氧化碳的检验和验满;一氧化碳的毒性
【解析】【解答】(1)选装置a加热草酸晶体,因草酸熔点低,会固体药品熔化后流到试管口,影响实验,故用装置c。
(2)①装置A:除去草酸蒸气,防干扰CO2检验(草酸与Ca(OH)2反应生成沉淀,会误判CO2);气囊:收集未反应的\boldsymbol{CO},防空气污染(CO有毒 )。
②证明CO:D中黑色固体变红(CO还原CuO生成Cu );证明CO2:B中澄清石灰水变浑浊(CO2与Ca(OH)2反应生成沉淀 )。
③B中反应:。
(3)
结果偏低,可能是CO未全部与CuO反应(部分CO未参与反应,使D中质量差偏小,计算的草酸质量偏低 )。
【分析】结合草酸熔点(低→加热易熔化 )、性质(与Ca(OH)2反应 ),分析装置选择、作用;利用CO还原性、CO2检验方法,判断实验现象;根据质量差计算原理,找结果偏低的原因。
(1)固体药品熔化后会流到试管口,则应选用装置c,故填:固体药品熔化后会流到试管口;
(2)①结合表中数据,A装置的作用是除去草酸蒸气,防止对二氧化碳的检验产生干扰;反应中有一氧化碳生成,一氧化碳有毒,会污染空气,则气囊的作用是收集未反应的一氧化碳,防止空气污染,故填:除去草酸蒸气,防止对二氧化碳的检验产生干扰;收集未反应的一氧化碳,防止空气污染;
②一氧化碳能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,则证明存在CO的现象是D装置中黑色固体变红;二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,则证明存在CO2的现象是B装置中的澄清石灰水变浑浊,故填:D装置中黑色固体变红;B装置中的澄清石灰水变浑浊;
③二氧化碳与澄清石灰水的主要成分氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,反应的化学方程式为,故填:;
(3)为测定样品中草酸晶体的质量分数,设计如下方案:称取一定量样品,用上述装置进行实验,称量装置D反应前后的质量差。由此计算出的实验结果比实际值偏低,排除仪器和操作因素,其可能原因:一氧化碳没有全部与氧化铜反应、草酸中的碳元素没有完全转化为一氧化碳等,故填:一氧化碳没有全部与氧化铜反应(合理即可)。
18.(2024九上·莆田期中)氢能的清洁性备受关注,但电解法制氢也会因消耗电能而相当于有碳排放。
(1)甲烷燃烧的化学方程式为。计算64gCH4完全燃烧生成CO2的质量   。
(2)理论上,64gCH4与耗电1kW·h制得的H2燃烧放出的能量相当。某省电解制氢每耗电1kW·h相当于排放500gCO2,若该省使用电解法制得的H2替代甲烷作燃料,   (填“有利于”或“不利于”)减少碳排放。
【答案】(1)176g
(2)不利于
【知识点】根据化学反应方程式的计算;二氧化碳对环境的影响
【解析】【解答】(1)解:设生成CO2的质量为x。
x=176g
答:生成CO2的质量为176g。
(2)理论上,64gCH4与耗电1kW·h制得的H2燃烧放出的能量相当,由于64gCH4燃烧释放出176g的二氧化碳,而解制氢每耗电1kW·h相当于排放500gCO2,若该省使用电解法制得的H2替代甲烷作燃料,不利于减少碳排放。
【分析】(1)根据方程式中物质间质量关系由甲烷质量生成二氧化碳质量分析;
(2)根据电解法制氢耗费的电能相法于排放大量二氧化碳分析。
1 / 1福建省莆田市擢英中学2024-2025学年九年级上学期期中考试化学试题
1.(2024九上·莆田期中)下列过程发生化学变化的是
A.活性炭除甲醛
B.用石墨制取人造金刚石
C.将铅笔芯粉末放入生锈的锁孔,便于开锁
D.压缩二氧化碳气体制取干冰
2.(2024九上·莆田期中)下列应用只涉及物质的物理性质的是
A.煤用作燃料 B.二氧化碳用于灭火
C.氧气用于医疗急救 D.干冰用于人工降雨
3.(2024九上·莆田期中)“双碳”即碳达峰与碳中和。落实“双碳”行动,共建美丽家园。下列做法符合该理念的是
A.为了避免疾病传播,使用一次性木筷子
B.为方便翻阅,纸使用单面打印
C.为满足社会使用,大力发展火力发电
D.为出行方面,尽量使用共享自行车
4.(2024九上·莆田期中)一吹就燃、一甩就燃的古代“打火机”——火折子,是用草纸卷成密集的纸卷,用火点燃,再将其火焰吹灭放入竹筒中,需要的时候取出,快速甩动或用嘴吹一下即可生火。以下关于火折子的说法正确的是
A.制作纸卷的草纸是可燃物
B.装入竹筒后火折子完全熄灭了
C.放入竹筒后必须将其完全密封
D.甩动的作用可以降低纸卷的着火点
5.(2024九上·莆田期中)下列实验操作能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验操作
A 检验二氧化碳中含有少量的氧气 将带火星的木条伸入混合气体中
B 证明二氧化碳能与水反应 往装有二氧化碳的质地较软的矿泉水瓶中注入约 体积的水后,立即旋紧瓶塞,振荡
C 除去二氧化锰中的高锰酸钾 充分加热固体混合物
D 除去一氧化碳中少量的二氧化碳 通过灼热的炭层
A.A B.B C.C D.D
6.(2024九上·莆田期中)科学家发现了一种分子结构形似奥运五环、宽度只有1.2nm,被认为是世上最小的五环标志——奥林匹克烯(C19H12),有关奥林匹克烯说法正确的是
A.奥林匹克烯中碳、氢元素的质量比为12:1
B.完全燃烧后的产物是水和二氧化碳
C.每个奥林匹克烯中分子中含有6个氢分子
D.奥林匹克烯分子中有31个原子
7.(2024九上·莆田期中)检查如图所示装置的气密性,其中漏气的装置是
A. B.
C. D.
8.(2024九上·莆田期中)某气体可能由CO、H2、CH4中的一种或几种组成,一定量该气体在足量O2中充分燃烧,生成CO2与H2O的质量比为22:9,下列说法正确的是(  )
A.该气体中一定含有CO
B.该气体中一定含有H2
C.该气体中一定含有CH4
D.该气体不可能同时含有CO、H2、CH4
9.(2024九上·莆田期中)利用氧气传感器对微粒的运动进行探究(如图甲)。实验步骤:①敞口放置;②双手贴在瓶外壁上;③将塑料瓶的瓶口朝下。测出氧气的体积分数随时间变化的曲线(如图乙)。下列有关说法不正确的是
A.MN段能说明分子在不断运动
B.Q点时氧气体积分数约为21%
C.NP段和PQ段相比,说明温度升高分子运动速率加快
D.PQ段氧气体积分数显著下降,说明氧气的密度比空气大
10.(2024九上·莆田期中)用坐标图更能形象直观地表示反应过程中物质的有关量的变化曲线(见下图)。下列图像能正确反映对应的变化趋势是
A.图①是镁条燃烧
B.图②是水通电
C.图③是加热高锰酸钾
D.图④是两份相同的过氧化氢溶液中一份加入催化剂
11.(2024九上·莆田期中)化学用语是国际通用语言,是学习化学的重要工具,请你根据所学知识回答下列问题。
(1)请用化学用语填空:
①氖气   ;
②铁离子   ;
③硝酸根离子   ;
④2个过氧化氢分子   ;
⑤硫酸是常见的酸,其化学式为   。
⑥某化合物中,同种元素呈现不同的化合价,该化合物的化学式可以是   。
(2)下列化学符号中,数字“2”可表示不同的含义,其中表示一个离子所带电荷数的是   (填标号,下同),表示一个分子中所含原子个数的是   。
①SO2 ②2O3 ③2H ④Mg2+
12.(2024九上·莆田期中)在宏观、微观和符号之间建立联系是化学特有的思维方式。图甲是氟元素的部分信息,图乙是A~E五种粒子的结构示意图。(已知7号元素为氮元素,11号元素为钠元素)
(1)氟元素是人体必须的微量元素,从甲图可知,氟元素的相对原子质量是   ,氟原子的结构示意图中n的值是   。
(2)A~D四种粒子中属于同种元素的是   (填序号,下同),具有相对稳定结构的是   。
(3)若E为某原子得到一个电子形成的离子,则m的数值是   。
(4)C粒子在化学反应中容易   (填“得到”或“失去”)电子而形成离子,它与B相互作用形成的化合物的化学式是   。
13.(2024九上·莆田期中)科学家最新发现,通过简单的化学反应,可以让树木纤维素和氨气反应,生成甲烷(CH4)。如图是该反应的微观示意图,据图回答下列问题:
(1)请写出该反应的化学方程式   。
(2)该化学变化中的最小微粒是   (填具体微粒的名称)。
(3)反应中甲和乙的质量比是   (填最简整数比)。
(4)高纯CO可用于半导体领域某些芯片的刻蚀,利用甲酸(HCOOH)分解制取高纯CO,同时得到另一种氧化物。如图为甲酸分解的微观示意图,请补全方框中另一种产物的微粒图示   。
14.(2024九上·莆田期中)碳元素是组成许多物质的基本元素。
(1)由碳元素组成的“碳海绵”是已知最轻、多孔结构的固体材料。据此,写一条“碳海绵”的性质:   。
(2)传统文化情境典籍著作《天工开物》中记载了以煤炭饼和黄铁矿(主要成分为FeS2)为原料制取硫的技术。反应的化学方程式为3FeS2+12C+8O2Fe3O4+12X+6S,则X的化学式为   。
(3)如图为小明同学整理的碳元素的转化关系图。相关说法正确的是_____。
A.X的物质类别是单质或氧化物
B.Y可以是Ca(OH)2溶液
C.CO和CO2相互转化都只有一种途径
D.CO2→CaCO3的过程中碳元素化合价改变
(4)用下图装置模拟工业上用木炭冶炼氧化铜,该反应的化学方程式:   。反应结束后,马上撤去酒精灯,可能会出现的现象是   。
15.(2024九上·莆田期中)某化学探究小组利用如图1所示装置来验证水的组成。
【实验步骤】
①用大注射器抽取一定量的2%的硫酸钠溶液,从A中的大圆孔注入;
②用两个橡胶帽塞住右边两个出气口,用带针头的小注射器分别在出气口1和2处抽气,液面上升,直至水充满正负两极;
③接通电源,待C中气体体积达到最大刻度时,关闭电源;仔细观察实验装置中的现象;
④分别用带针头的注射器抽取气体并检验。
【交流与反思】
(1)步骤①,在水中加入硫酸钠的作用是   。
(2)步骤②的目的是   。若不小心抽到了液体,最好的办法是   (填字母)。
a.倒入下水道中 b.注入A中 c.推回B或C中
(3)发生反应的化学方程式为   ,该反应属于   (填基本反应类型)。
(4)如图2所示是一定体积的氢气和不同体积的氧气化合成水(液态)的实验数据的关系图(横坐标表示反应前氧气的体积,纵坐标表示反应后剩余气体的体积,气体体积均在同温同压下测定)。试回答:
①实线部分表示剩余的气体是   。
②虚线部分表示剩余的气体是   。
③实线与虚线的交点表示的意义是   。
④反应前原有氢气   mL。
16.(2024九上·莆田期中)根据下列图示实验装置,回答有关问题。
【查阅资料】浓硫酸具有吸水性,可作干燥剂;饱和NaHCO3溶液可除去二氧化碳中的氯化氢气体。
(1)写出标有字母a的仪器的名称:   。
(2)实验室制取CO2的化学方程式:   ,由于盐酸具有挥发性,制得的CO2中通常含有少量的HCl和水蒸气,若要制取干燥纯净的CO2,正确的装置连接顺序是   (填字母,从AF中选择)。
(3)某同学欲借助G装置测定制取的二氧化碳的体积,食用油的作用是   ,想要达到实验目的,还需要在G装置的   (填“b”或“c”)端连接一个量筒,食用油上方的空气对测定结果   (填“会”或“不会”)造成影响。相比较B装置,实验室使用H装置制取二氧化碳的突出优点是   。
(4)为制作一台简易制氧机,同学们向如图I所示的m瓶中装入“爆炸盐”(溶于水会产生Na2CO3和H2O2)、二氧化锰和水,氧气可从n瓶盖子上的出气孔排出,供给人呼吸。m瓶的导管伸入n瓶水中的目的是   (写一条)。
17.(2024九上·莆田期中)某研究小组欲检验草酸晶体样品分解产物,并测定样品中草酸晶体的质量分数假设杂质不参与反应。已知:浓硫酸可作为干燥剂;CO气体有毒,能与某些金属氧化物在加热条件下发生还原反应,被转化为CO2;草酸晶体(H2C2O4·2H2O)的性质见表:
熔点 沸点 热稳定性 其他
101℃102℃ 150℃160℃升华 101℃分解出水,175℃分解成CO2、CO、H2O 与Ca(OH)2反应产生白色沉淀(CaC2O4)
(1)如图1是加热装置。最适宜的加热分解草酸晶体的装置是c,若选装置a可能会造成的后果是   。
(2)图2是验证热分解产物中含CO、CO2的装置。
①装置A的作用是   ,气囊的作用是   。
②证明存在CO的现象是   ,证明存在CO2的现象是   。
③装置B中反应的化学方程式是   。
(3)为测定样品中草酸晶体的质量分数,设计如下方案:称取一定质量样品,用上述装置进行实验,称量装置D反应前后的质量差。由此计算出的实验结果比实际值偏低,排除仪器和操作的因素,其可能原因:   。
18.(2024九上·莆田期中)氢能的清洁性备受关注,但电解法制氢也会因消耗电能而相当于有碳排放。
(1)甲烷燃烧的化学方程式为。计算64gCH4完全燃烧生成CO2的质量   。
(2)理论上,64gCH4与耗电1kW·h制得的H2燃烧放出的能量相当。某省电解制氢每耗电1kW·h相当于排放500gCO2,若该省使用电解法制得的H2替代甲烷作燃料,   (填“有利于”或“不利于”)减少碳排放。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】物理变化、化学变化的特点及其判别;碳单质的性质和用途;二氧化碳的用途
【解析】【解答】A、活性炭除甲醛是利用吸附性,吸附过程无新物质生成,属于物理变化,A错误。B、石墨和金刚石是不同物质,用石墨制取人造金刚石有新物质生成,属于化学变化,B正确。
C、铅笔芯粉末(石墨)润滑锁孔,无新物质生成,是物理变化,C错误。
D、压缩二氧化碳制干冰,只是状态改变(气态→固态),无新物质生成,是物理变化,D错误。
选B 。
【分析】依据化学变化(有新物质生成)和物理变化(无新物质生成)的本质区别,分析各选项变化过程。
2.【答案】D
【知识点】化学性质与物理性质的差别及应用
【解析】【解答】A、煤用作燃料,利用煤的可燃性(燃烧是化学变化,体现化学性质 ),A涉及化学性质。B、二氧化碳灭火,利用其不燃烧不支持燃烧(化学性质 )和密度比空气大(物理性质 ),B涉及化学性质。
C、氧气用于医疗急救,利用氧气供给呼吸(化学变化体现的化学性质 ),C涉及化学性质。
D、干冰用于人工降雨,利用干冰升华吸热(升华是物理变化,体现物理性质 ),D只涉及物理性质。
选D 。
【分析】区分物理性质(不通过化学变化体现的性质,如状态、密度、升华吸热等 )和化学性质(通过化学变化体现的性质,如可燃性、助燃性、供给呼吸等 ),分析各选项应用涉及的性质。
3.【答案】D
【知识点】绿色化学;二氧化碳对环境的影响;常用燃料的使用与其对环境的影响
【解析】【解答】A、使用一次性木筷子,会砍伐更多树木,树木减少不利于吸收CO2,不符合“双碳”,A错误。B、A4纸单面打印,会增加纸张消耗,造纸需砍伐树木、消耗能源,增加CO2排放,不符合,B错误。
C、火力发电靠燃烧化石燃料,会大量排放CO2,不利于“双碳”,C错误。
D、用共享自行车,减少私家车使用,降低化石燃料消耗和CO2排放,符合“双碳”,D正确。
选D 。
【分析】依据“双碳”(减少碳排放、增加碳吸收 )理念,分析各选项对碳排放的影响。
4.【答案】A
【知识点】燃烧与燃烧的条件;完全燃烧与不完全燃烧
【解析】【解答】A、草纸能燃烧,说明是可燃物,A正确。B、装入竹筒后火折子留火星,没完全熄灭,B错误。
C、竹筒不能完全密封,需进空气维持火星,C错误。
D、甩动是提供氧气助燃,着火点是物质固有属性,不能降低,D错误。
选A 。
【分析】依据燃烧条件(可燃物、氧气、温度达着火点 ),分析火折子的制作和使用原理。
5.【答案】D
【知识点】氧气的实验室制法;碳的化学性质;二氧化碳的化学性质;探究二氧化碳的性质
【解析】【解答】A、二氧化碳中少量氧气,带火星木条无法复燃,不能检验,A错误。B、矿泉水瓶变瘪,可能是CO2溶于水,不能证明与水反应,B错误。
C、加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,会引入新杂质锰酸钾,C错误。
D、CO2与灼热炭层反应生成CO,能除去CO中少量CO2,D正确。
选D 。
【分析】依据各选项实验目的,结合物质性质(CO2溶解性、反应;氧气助燃性;高锰酸钾分解等 ),判断操作能否达目的。
6.【答案】B
【知识点】化学式的书写及意义;化学式的相关计算;质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】A、碳、氢元素质量比为(12×19):(1×12)=19:1不等于12:1,A错误。B、含碳、氢元素,完全燃烧生成水和二氧化碳,B正确。
C、分子含氢原子,不含氢分子,C错误。
D、一个分子含19 + 12 = 31个原子,选项没说“一个分子”,表述错误,D错误。
选B 。
【分析】根据化学式C19H12,计算元素质量比、分析燃烧产物、判断分子构成。
7.【答案】D
【知识点】检查装置的气密性
【解析】【解答】A:拉动注射器活塞,装置内压强减小,若气密性好,长颈漏斗下端会产生气泡,该装置不漏气。
B:关闭弹簧夹,向长颈漏斗加水,液面高度不变,说明装置内压强稳定,气密性好。
C:用手捂热烧瓶,装置内压强增大,若气密性好,集气瓶中会形成水柱,该装置不漏气。
D:上下移动左侧装置,若气密性好,两侧液面应形成高度差,而图中两侧液面水平,说明装置漏气。
【分析】通过分析不同装置在检查气密性时的现象,依据装置内外压强差原理判断是否漏气。
8.【答案】A
【知识点】物质组成的综合计算
【解析】【解答】根据质量守恒定律,反应前后原子的个数、种类不变,则气体中碳原子、氢原子的个数比
==1:2。
A. CH4中碳原子、氢原子的个数比=1:4,因为气体中碳原子、氢原子的个数比为1:2,碳的含量要高,故一定含有CO,故A正确;
B. 综上分析,该气体可能是CO、CH4的混合物,不一定含有H2,故B错误;
C. 该气体可能是CO、H2的混合物,不一定含有CH4,故C错误;
D. 该气体可能同时含有CO、H2、CH4,故D错误。
故答案为:A。
【分析】根据质量守恒定律,反应前后原子的个数、种类不变,计算出气体中碳原子、氢原子的个数比。
再根据CH4中碳原子、氢原子的个数比分析。
9.【答案】C
【知识点】空气的组成;氧气的物理性质;分子的定义与分子的特性
【解析】【解答】A、MN段敞口放置,氧气体积分数减小,是氧气分子不断运动到瓶外,说明分子在不断运动,A正确。B、Q点后氧气体积分数稳定,接近空气中氧气的体积分数(约21% ),B正确。
C、双手贴瓶外壁(步骤② )使瓶内温度升高,NP段(温度升高后 )氧气体积分数下降更快,说明温度升高分子运动速率加快;但PQ段是瓶口朝下,氧气因密度大下沉,不是温度影响,C错误。
D、PQ段瓶口朝下,氧气体积分数显著下降,是因为氧气密度比空气大,会下沉到瓶外,D正确。
选C 。
【分析】结合实验操作(敞口放置、捂瓶、瓶口朝下 )和氧气体积分数变化曲线,分析分子运动、温度影响、氧气密度等因素。
10.【答案】C
【知识点】氧气的实验室制法;催化剂的特点与催化作用;电解水实验;质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】A、镁条燃烧生成氧化镁,反应前固体是镁,质量不为0,图①起始固体质量为0,A错误。B、水通电生成氢气和氧气质量比为1:8,图②中氢气和氧气体积比(不是质量比 )为2:1,B错误。
C、加热高锰酸钾,锰元素在固体中,质量不变,图③符合,C正确。
D、催化剂只改反应速率,不改变生成气体质量,两份相同过氧化氢溶液,加催化剂和不加,最终气体质量应相等,图④中最终气体质量不等,D错误。
选C 。
【分析】结合反应原理(镁燃烧、水通电、高锰酸钾分解、过氧化氢分解 ),分析各图像与反应中物质质量、元素质量等变化是否匹配。
11.【答案】(1)Ne;Fe3+;;2H2O2;H2SO4;NH4NO3
(2)④;①
【知识点】元素的符号及其意义;化学式的书写及意义;常见元素与原子团的化合价;化学符号及其周围数字的意义
【解析】【解答】(1)①氖气是稀有气体,化学式直接用元素符号:Ne。
②铁离子带3个单位正电荷:Fe3+。
③硝酸根离子:。
④2个过氧化氢分子,分子符号前加系数:2H2O2。
⑤硫酸化学式 :H2SO4(H为 +1价,\ce{SO42-为 -2价,交叉定个数 )。
⑥同种元素不同价态的化合物,如 NH4NO3(NH4+中N为 -3价,NO3-中N为 +5价 )。
(2)表示离子所带电荷数的是Mg2+(“2 + ”表示镁离子带2个单位正电荷 )。
表示分子中原子个数的是①SO2(“2”表示1个二氧化硫分子含2个氧原子 )。
【分析】依据化学用语的书写规则(单质、离子、分子、化合物化学式的写法 ),以及化学符号中数字的含义(离子电荷、分子中原子个数等 )解题。
(1)①氖气是由氖原子构成,其化学式为Ne,故填:Ne;
②离子表示方法:在表示该离子的元素符号右上角,标出该离子所带的正负电荷数,数字在前,符号在后,带1个电荷时,1省略不写,则铁离子表示为Fe3+,故填:Fe3+;
③离子表示方法:在表示该离子的元素符号右上角,标出该离子所带的正负电荷数,数字在前,符号在后,带1个电荷时,1省略不写,则硝酸根离子表示为,故填:;
④分子的表示方法:正确书写物质的化学式,表示多个分子,就在该分子符号前加上相应的数字,则2个过氧化氢分子表示为2H2O2,故填:2H2O2;
⑤硫酸是常见的酸,其化学式为H2SO4,故填:H2SO4;
⑥铵根中氮元素的化合价为-3价,硝酸根中氮元素的化合价为+5价,硝酸铵中同种元素呈现不同的化合价,铵根的化合价为+1价,硝酸根的化合价为-1价,根据化合物中各元素的化合价的代数和为零,则硝酸铵的化学式为NH4NO3,故填:NH4NO3;
(2)①化学式中元素符号右下角的数字表示1个分子中某原子的数目,即SO2中的“2”表示1个二氧化硫分子中含有2个氧原子;
②化学式前面的数字表示分子数目,则2O3中的“2”表示2个臭氧分子;
③元素符号前面的数字表示原子的数目,则2H中的“2”表示2个氢原子;
④元素符号右上角的数字表示离子所带电荷的数目,则Mg2+中的“2”表示1个镁离子带2个单位的正电荷;
则其中表示一个离子所带电荷数的是④,表示一个分子中所含原子个数的是①;
故填:④;①。
12.【答案】(1)19.00;7
(2)BD;AB
(3)17
(4)得到;Na3N
【知识点】原子结构示意图与离子结构示意图;元素的概念;元素周期表的特点及其应用;化学式的书写及意义
【解析】【解答】(1)从甲图元素周期表单元格可知,氟元素相对原子质量是19.00。
氟原子质子数为9,原子中质子数 = 核外电子数,2 + n = 9,则n =7。
(2)同种元素质子数相同,B、D质子数都是11,属于同种元素,填BD。
最外层电子数为8(氦为2 )是相对稳定结构,A(最外层2个电子 )、B(最外层8个电子 )具有稳定结构,填AB。
(3)E是原子得1个电子形成的离子,离子核外电子数为18,则原子最外层电子数是7(得1个达8电子稳定 ),原子质子数 = 核外电子数 = 2 + 8 + 7 = 17,m = 17。
(4)C粒子最外层电子数是5,大于4,在化学反应中易得到电子。
C是氮原子(质子数7 ),易形成N3-;B是钠离子(Na+),相互作用形成化合物 Na3N 。
【分析】利用元素周期表信息(相对原子质量、质子数 )、粒子结构示意图(质子数、电子数、最外层电子数 ),分析元素种类、稳定结构、离子形成及化合物化学式。
(1)从甲图可知,汉字下面的数字表示相对原子质量,氟元素的相对原子质量是19.00;在原子中,质子数=核外电子数,9=2+n,n=7,氟原子的结构示意图中n的值是7。
故答案为:①19.00 ②7
(2)质子数决定元素的种类,BD两种粒子的质子数相同,则四种粒子中属于同种元素的是BD;最外层电子数为8(氦为2)的粒子属于稳定结构,A粒子只有一个电子层,最外层电子数为2,B粒子有两个电子层,最外层电子数是8,具有相对稳定结构。
故答案为:①BD ②AB
(3)E为某原子得到一个电子形成的离子,则E的最外层电子数为8-1=7,则m的数值是2+8+7=17。
故答案为:17。
(4)C粒子的最外层电子数是5,大于4,在化学反应中容易得到3个电子,元素化合价表现为-3价,B粒子最外层电子数为1,在化学反应中容易失去一个电子,元素化合价表现为+1价,根据化合物中各元素化合价代数和为零可知,C与B相互作用形成的化合物的化学式是。
故答案为:①得到 ②Na3N
13.【答案】(1)
(2)碳原子、氮原子、氢原子
(3)9:17
(4)
【知识点】分子和原子的区别和联系;化学方程式的书写与配平;微粒观点及模型图的应用;根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】(1)由微观示意图可知,反应物是C和NH3,生成物是N2和CH4,反应条件是催化剂、高温,化学方程式: 。
(2)化学变化中最小微粒是原子,该反应涉及的原子是碳原子、氮原子、氢原子 。
(3)甲(C )、乙(NH3)的质量比 = (3×12):(4×17) = 36:68 = 9:17。
(4)甲酸(HCOOH)分解生成CO和另一种氧化物,根据质量守恒,反应前后原子种类、数目不变,另一种氧化物是H2O,微粒图示为: .
【分析】利用微观示意图分析反应物、生成物、反应条件,书写化学方程式;依据化学变化本质(原子重新组合 )找最小微粒;通过相对分子质量计算质量比;根据质量守恒定律补全微观图示。
(1)由图可知,该反应为碳和氨气在催化剂和高温的条件下反应生成氮气和甲烷,该反应的化学方程式为:;
(2)在化学变化中,分子可分,原子不可分,原子是化学变化中的最小粒子,故该化学变化中的最小微粒是碳原子、氢原子、氮原子;
(3)反应中甲和乙的质量比为:;
(4)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,反应物中含C、H、O的个数分别是1、2、2,生成物中含C、H、O的个数分别是1、0、1,故生成物中还应含2个H、1个O,故另一种产物是水,每个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成,故图为:。
14.【答案】(1)具有吸附性
(2)CO
(3)A;B
(4);液体从导管倒流回热的玻璃管,玻璃管受热不均破裂
【知识点】有关元素化合价的计算;化学方程式的书写与配平;碳的化学性质
【解析】【解答】(1)“碳海绵”多孔结构,性质为具有吸附性(多孔结构常用于吸附 )。
(2)根据质量守恒,反应前后原子种类、数目不变。反应前Fe、S、C、O原子数分别为3、6、12、16;反应后Fe3O4、S中原子数:Fe3、O4、S6,剩余Cl2、O12,推得X为CO(12个CO含12C、12O )。
(3)A:C生成CO,X可为O2(单质 )或CO2(氧化物 ),类别是单质或氧化物,A正确。
B:CO_2与Ca(OH)2反应生成CaCO3,Y可以是Ca(OH)2溶液,B正确。
C:CO与O2、金属氧化物反应生成CO2;CO2与C、碱反应生成CO,转化途径不止一种,C错误。
D:CO2→CaCO3中C均为 +4价,化合价不变,D错误。
选AB。
(4)木炭与氧化铜高温反应:。
撤酒精灯后,装置内温度降低,压强减小,液体从导管倒流回热的玻璃管,玻璃管受热不均破裂 。
【分析】结合物质结构(多孔→吸附性 )、质量守恒(原子数目守恒 )、碳的转化关系(反应条件、物质类别 )、反应装置特点(压强变化 )分析。
(1)由碳元素组成的“碳海绵”是已知最轻、多孔结构的固体材料,因此其具有吸附性,故填:具有吸附性;
(2)根据质量守恒定律,反应前后原子的个数和种类不变,反应前有3个Fe、6个S、12个C、16个O,反应后有3个Fe、4个O、6个S,相差12个C和12个O,则1个X中含有1个C和1个O,即X的化学式为CO,故填:CO;
(3)A、碳不充分燃烧可以生成一氧化碳,碳与二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳,则X可以是氧气(单质),或者是二氧化碳(氧化物),故A正确;
B、二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,则Y可以是Ca(OH)2溶液,故B正确;
C、CO和CO2相互转化不只有一种途径,如一氧化碳与氧化铜反应可以生成二氧化碳,一氧化碳燃烧也可以生成二氧化碳,故C错误;
D、CO2中碳元素显+4价,CaCO3中碳元素也显+4价,该过程中碳元素的化合价未改变,故D错误。
故选AB;
(4)碳与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳,反应的化学方程式为,反应结束后,马上撤去酒精灯,会使液体从导管倒流回热的玻璃管,玻璃管受热不均破裂,故填:;液体从导管倒流回热的玻璃管,玻璃管受热不均破裂。
15.【答案】(1)增强水的导电性
(2)排尽B、C中的空气;b
(3);分解反应
(4)氢气;氧气;氧气和氢气恰好完全反应;4
【知识点】电解水实验;分解反应及其应用;化学方程式的书写与配平
【解析】【解答】(1)水中加硫酸钠,作用是增强水的导电性(硫酸钠解离出离子,帮助导电 )。
(2)步骤②抽气,目的是排尽B、C中的空气(避免空气干扰生成气体的检验 )。
抽到液体应注入A中(选b ),不能倒下水道(污染 )或推回B/C(影响实验 )。
(3)电解水反应:,属于分解反应(一种物质生成多种物质 )。
(4)①实线部分:氧气不足时,剩余气体是氢气(H2过量 )。
②虚线部分:氧气过量时,剩余气体是氧气(O2过量 )。
③交点:表示氧气和氢气恰好完全反应(无剩余气体 )。
④原有氢气体积:由图,氧气2mL时恰好反应, 根据氢气和氧气反应时的体积比2:1 ,填4 。
【分析】结合电解水实验原理(增强导电性、气体检验 )、反应类型判断(分解反应 )、化学方程式应用(体积比 )分析。
(1)纯水的导电性很弱,在水中加入硫酸钠,硫酸钠溶于水解离出可自由的钠离子和硫酸根离子,步骤①在水中加入硫酸钠的作用是增强水的导电性;
(2)②用两个橡胶帽塞住右边两个出气口,用带针头的小注射器分别在出气口1和2处抽气,液面上升,直至水充满正负两极,目的是排尽B、C中的空气;
若不小心抽到了液体,最好的办法是注入A中,可继续使用,故选b;
(3)水通电分解生成氢气和氧气,化学方程式为,该反应是一种物质生成两种物质,属于分解反应;
(4)①横坐标表示的是氧气的体积,随着氧气的增加,实线表示气体逐渐减少,故实线表示的气体应该是和氧气反应后剩余的氢气的体积;
②随着氧气的增加,氢气会完全反应,所以虚线部分表示的是没有参加反应的氧气;
③氧气在2毫升时正好和氢气完全反应,实线与虚线的交点表示的意义是氢气和氧气在这点恰好完全反应;
④根据氢气和氧气反应时的体积比2:1,氧气在2毫升时正好和氢气完全反应,可推知原有氢气4mL。
16.【答案】(1)长颈漏斗
(2);BFEC
(3)防止二氧化碳溶于水并与水发生反应;c;不会;可以控制反应的开始和结束
(4)通过产生气泡的速率判断生成氧气的速率(合理即可)
【知识点】化学方程式的书写与配平;二氧化碳的实验室制法;基于特定需求设计和制作简易供氧器
【解析】【解答】(1)仪器a是长颈漏斗(用于添加液体试剂 )。
(2)制取CO2的化学方程式: 。
要制干燥纯净的CO2,先通过F(饱和NaHCO3除HCl ),再经E(浓硫酸除水 ),最后用C收集,装置连接顺序是BFEC 。
(3)食用油作用:防止二氧化碳溶于水并与水反应(隔离CO2和水 )。
量筒接c端(CO2进入G,水从c排出,量筒测排出水体积即CO2体积 ),填c 。
食用油上方空气不会影响(排出水的体积只与CO2体积有关 )。
H装置优点:可控制反应开始和结束(隔板隔离固体液体,关闭活塞时,液体被压回,反应停止 )。
(4)m瓶导管伸入n瓶水的目的:通过气泡速率判断氧气生成速率(或“湿润氧气”等合理答案 )。
【分析】识别仪器名称,书写制取CO2方程式,根据除杂(先除HCl后除水 )、收集需求确定装置顺序;分析G装置原理(隔离CO2与水 )、H装置特点(控制反应 );理解导管伸入水的作用(观测速率 )。
(1)由图可知,标有字母a的仪器的名称是长颈漏斗,故填:长颈漏斗;
(2)实验室采用大理石(主要成分是碳酸钙)和稀盐酸为原料制取二氧化碳,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为;
该反应适用于固-液常温型,发生装置选B,二氧化碳密度比空气大,能溶于水也与水反应,应采用向上排空气法进行收集,即收集装置选C,由于盐酸具有挥发性,制得的CO2中通常含有少量的HCl和水蒸气,应先除去气体中混有的HCl气体,再除去混有的水蒸气,则若要制取干燥纯净的CO2,正确的装置连接顺序是BFEC;
故填:;BFEC;
(3)二氧化碳密度比空气大,能溶于水也与水反应,则食用油的作用是防止二氧化碳溶于水并与水发生反应;通过排出水的体积测量生成二氧化碳的体积,则还需要在G装置的c端连接一个量筒,食用油上方的空气对测定结果无影响;
相比较B装置,C装置可将固体置于有孔隔板上,关闭弹簧夹,通过长颈漏斗添加液体,固液接触,生成气体,装置内压强增大,将液体压入长颈漏斗中,固液分离,反应停止,打开弹簧夹,气体导出,固液接触,反应开始,故优点是:可以控制反应的开始和结束;
故填:防止二氧化碳溶于水并与水发生反应;c;不会;可以控制反应的开始和结束;
(4)将m瓶的导管伸入n瓶水中,气体从液体中逸出,可通过产生气泡的速率判断生成氧气的速率,同时也可以润湿生成的氧气,故填:通过产生气泡的速率判断生成氧气的速率(合理即可)。
17.【答案】(1)固体药品熔化后会流到试管口
(2)除去草酸蒸气,防止对二氧化碳的检验产生干扰;收集未反应的一氧化碳,防止空气污染;D装置中黑色固体变红;B装置中的澄清石灰水变浑浊;
(3)一氧化碳没有全部与氧化铜反应(合理即可)
【知识点】碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验;二氧化碳的检验和验满;一氧化碳的毒性
【解析】【解答】(1)选装置a加热草酸晶体,因草酸熔点低,会固体药品熔化后流到试管口,影响实验,故用装置c。
(2)①装置A:除去草酸蒸气,防干扰CO2检验(草酸与Ca(OH)2反应生成沉淀,会误判CO2);气囊:收集未反应的\boldsymbol{CO},防空气污染(CO有毒 )。
②证明CO:D中黑色固体变红(CO还原CuO生成Cu );证明CO2:B中澄清石灰水变浑浊(CO2与Ca(OH)2反应生成沉淀 )。
③B中反应:。
(3)
结果偏低,可能是CO未全部与CuO反应(部分CO未参与反应,使D中质量差偏小,计算的草酸质量偏低 )。
【分析】结合草酸熔点(低→加热易熔化 )、性质(与Ca(OH)2反应 ),分析装置选择、作用;利用CO还原性、CO2检验方法,判断实验现象;根据质量差计算原理,找结果偏低的原因。
(1)固体药品熔化后会流到试管口,则应选用装置c,故填:固体药品熔化后会流到试管口;
(2)①结合表中数据,A装置的作用是除去草酸蒸气,防止对二氧化碳的检验产生干扰;反应中有一氧化碳生成,一氧化碳有毒,会污染空气,则气囊的作用是收集未反应的一氧化碳,防止空气污染,故填:除去草酸蒸气,防止对二氧化碳的检验产生干扰;收集未反应的一氧化碳,防止空气污染;
②一氧化碳能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,则证明存在CO的现象是D装置中黑色固体变红;二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,则证明存在CO2的现象是B装置中的澄清石灰水变浑浊,故填:D装置中黑色固体变红;B装置中的澄清石灰水变浑浊;
③二氧化碳与澄清石灰水的主要成分氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,反应的化学方程式为,故填:;
(3)为测定样品中草酸晶体的质量分数,设计如下方案:称取一定量样品,用上述装置进行实验,称量装置D反应前后的质量差。由此计算出的实验结果比实际值偏低,排除仪器和操作因素,其可能原因:一氧化碳没有全部与氧化铜反应、草酸中的碳元素没有完全转化为一氧化碳等,故填:一氧化碳没有全部与氧化铜反应(合理即可)。
18.【答案】(1)176g
(2)不利于
【知识点】根据化学反应方程式的计算;二氧化碳对环境的影响
【解析】【解答】(1)解:设生成CO2的质量为x。
x=176g
答:生成CO2的质量为176g。
(2)理论上,64gCH4与耗电1kW·h制得的H2燃烧放出的能量相当,由于64gCH4燃烧释放出176g的二氧化碳,而解制氢每耗电1kW·h相当于排放500gCO2,若该省使用电解法制得的H2替代甲烷作燃料,不利于减少碳排放。
【分析】(1)根据方程式中物质间质量关系由甲烷质量生成二氧化碳质量分析;
(2)根据电解法制氢耗费的电能相法于排放大量二氧化碳分析。
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