安徽省合肥市颐和中学2025~2026学年九年级上学期期中模拟化学试卷(解析版)

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安徽省合肥市颐和中学2025~2026学年九年级上学期期中模拟化学试题
一、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. 豆腐是生活中常见的美食。下列制作豆腐的过程中一定涉及化学变化的是
A. 精选黄豆 B. 磨豆成浆 C. 过滤豆渣 D. 燃柴煮浆
2. 某跨学科实践活动小组组装了微型空气质量“检测站”,得到当日学校附近空气的质量报告,如图。下列说法正确的是
A. 当日首要污染物为PM10
B. 本小组缺少对CO2这一空气污染物的检测
C. 以上物质中涉及3种氧化物
D. 空气质量指数(AQI)越大,空气质量状况越好
3. 新课标倡导在“做实验”中学化学。下列实验操作正确的是
A. 倾倒液体 B. 取用粉末状固体
C. 读取液体体积 D. 清洗后试管摆放
阅读下列材料,完成下面小题。
钙是人体骨骼和牙齿重要组成成分,主要以羟基磷酸钙的形式存在。钙在元素周期表中的信息及原子结构示意图如图所示。
4. 下列关于钙元素的说法错误的是
A. 元素符号为Ca B. 相对原子质量为40.08 g
C. 核电荷数为20 D. 原子核外共有4个电子层
5. 下列关于羟基磷酸钙的说法正确的是
A. 含有两种金属元素 B. 磷、氧原子的个数比为
C. 氢元素的质量分数最小 D. 钙元素的化合价为0
6. 下列关于宏观事实的微观解释中,错误的是
A. 变瘪的乒乓球在热水中重新鼓起——分子受热体积变大
B. 水可以分解为氢气和氧气——分子可以分成原子,原子也可以重新组合成新的分子
C. 在过氧化氢溶液中加入二氧化锰放出氧气——在化学反应中分子发生改变
D. 通过气味辨别酒精和水——分子不断运动不同分子的性质不同
7. 下列物质在空气或氧气中燃烧现象的描述正确的是
A. 红磷在空气中燃烧,放出热量,生成大量白色烟雾
B. 木炭在氧气中燃烧,发出白光,放出热量,产生二氧化碳
C. 硫在空气中燃烧,发出淡蓝色火焰,放出热量,产生有刺激性气味的气体
D. 铁丝在空气中剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体
8. 建立模型是学习化学的重要方法。下列模型正确的是
A. 地壳中元素含量 B. 粒子与元素的关系
C. 物质的组成和构成 D. 化学反应类型
9. 逻辑推理是一种重要的化学思维方法。以下推理正确的是
A. 离子是带电的微粒,所以带电的粒子一定是离子
B. 由同种分子构成的物质是纯净物,所以纯净物一定是由同种分子构成的
C. 同种元素的粒子有相同的质子数,所以具有相同质子数的原子一定属于同种元素
D. 元素的化学性质与原子最外层电子数关系最密切,则最外层电子数相同的原子化学性质一定相似
10. 下列有关物质性质和用途的说法正确的是
A. 氧气具有助燃性,可用作燃料 B. 混凝剂沉淀速度快,可用于软化硬水
C. 氮气化学性质不活泼,可作保护气 D. 氢气具有可燃性,常用于填充飞艇
11. 下列实验探究的说法中,完全正确的是
选项 操作 现象 结论
A 蜡烛燃烧的实验后吹灭蜡烛,观察到白烟,用燃着的木条靠近白烟 白烟被点燃 白烟具有助燃性
B 向盛有过氧化氢溶液的试管中少量二氧化锰,并伸入带火星木条 产生大量气泡,带火星木条复燃 二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂
C 电解水实验中,将试管倒置收集产生的氢气,并用大拇指堵住。然后将试管口靠近点燃的酒精灯,松开拇指 发出尖锐的爆鸣声 收集氢气不纯
D 测量空气中氧气含量时,用铁丝代替红磷,点燃后伸入集气瓶中 铁丝燃烧;打开止水夹,水沿导管进入集气瓶 铁丝燃烧同样能起到消耗氧气,测量空气中氧气含量的作用
A. A B. B C. C D. D
12. 下列图像能正确反映对应变化关系的是
A. 图①:用等质量、等浓度的过氧化氢溶液分别制取氧气
B. 图②:向一定量的二氧化锰固体中加入一定量的过氧化氢溶液
C. 图③:利用红磷燃烧测定空气中氧气的含量
D. 图④:电解水
二、本大题包括5小题,共28分
13. 探究分子运动现象,兴趣小组进行了以下实验。
(1)图1是按教材进行的实验,一段时间后,可观察到________;通过该实验现象可验证分子的什么性质?__________。
(2)图2是改进的微型实验,用胶头滴管吸取少许浓氨水,将其滴入T形三通管的细弯管处,然后用橡皮帽封闭管口。已知氨气的密度比空气小,可以观察到的现象是______(填“ba”或“bc”)段先变红;与图1相比,图2的优点是______________(任写一条)。
(3)图3是氢分子和氧分子运动的示意图,通过______(填序号)对比,可说明:当其他条件相同时,分子运动速率与温度有关。
14. 实验室常用下列装置来制取氧气,请根据题意回答下列问题:
(1)仪器a的名称为___________。
(2)若实验室用加热高锰酸钾制取并收集氧气,其反应的文字表达式为___________,在试管口放棉花的目的是___________。
(3)小明同学在实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,没有选择发生装置而选择,你认为他选择装置的理由是___________。
(4)用制得的氧气完成G装置所示实验,该实验的实验现象是___________。
15. 兴趣小组对我国的太空舱制取氧气系统(其剖面如图所示)进行了研究性学习。
Ⅰ、多角度认识制氧原理电源
(1)太空舱制氧系统中电源A极是______极;将燃着的蜡烛放入b管收集的气体中,看到燃烧______。
Ⅱ、多措施提高制氧效率
【查阅资料】
提高电解效率的措施主要包括:增强水的导电性、改变电解温度、设置超声波场等。
【讨论分析】
(2)用30%的NaOH溶液代替水进行电解,可以增强______,提高电解效率。
(3)升高电解温度能提高制氧效率的原因之一是:温度升高,微粒______。
(4)如图分别为两种不同条件下不锈钢电极表面气泡直径分布情况图。
①气泡覆盖在电极表面使电解反应界面______(选填“增大”或“减小”),降低了电解效率。
②超声波振动能提高电解效率的原因是______。
16. 化学兴趣小组以“催化剂”为主题,进行大单元学习。
活动一:验证二氧化锰能催化过氧化氢的分解。
某同学用电子天平称取1.0g二氧化锰,按照下图步骤进行探究活动。
(1)说明二氧化锰能加快过氧化氢分解速率的实验现象是___________。上述步骤中,对比步骤___________(填步骤序号),说明二氧化锰化学性质在反应前后没有改变。步骤⑤称量,二氧化锰质量为___________g。
得出结论:二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂。
活动二:探究影响过氧化氢分解速率的因素
【猜想假设】猜想1:催化剂的种类
猜想2:过氧化氢溶液的浓度
猜想3:温度
【实验探究】学生利用如图1所示装置,用相同体积的过氧化氢溶液(40mL),以收集50mL的气体为标准,比较反应的快慢,实验方案如表所示:
序号 温度/℃ 过氧化氢溶液浓度 1g催化剂 时间/s
1 20 5% 二氧化锰 36
2 20 10% 二氧化锰 14
3 20 5% 氧化铜 x
4 80 5% 二氧化锰 28
(2)写出实验3发生反应的文字表达式___________。
(3)对比实验1和3的数据,得出二氧化锰的催化效果比氧化铜强的实验依据是___________。
【拓展延伸】在实验3中,学生将注射器换成了压强传感器,测得了实验过程中装置内压强随时间的变化如图2所示。实验过程中,学生触摸锥形瓶外壁,有发烫的感觉,至反应结束后,发生装置的温度慢慢趋于常温。
(4)根据实验探究推知,过氧化氢分解过程中___________(填“吸收”或“放出”)热量。
(5)分析图2发现:反应速率在不断发生改变。反应过程中从开始到结束影响反应速率的因素有___________。
(6)图2中,CD段压强降低的主要原因是:___________。
17. 叶酸(化学式为C19H19N7O6)在细胞增殖、促进人体生长发育及维护人体健康具有重要作用,请根据叶酸的化学式进行计算。
(1)叶酸的相对分子质量为_______。
(2)叶酸中氮元素和氧元素的质量比为_______。
(3)叶酸中氢元素的质量分数为_______。(计算结果保留到0.1%)
(4)22.05g叶酸中含_______g碳元素。
答案和解析
一、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. 豆腐是生活中常见的美食。下列制作豆腐的过程中一定涉及化学变化的是
A. 精选黄豆 B. 磨豆成浆 C. 过滤豆渣 D. 燃柴煮浆
【答案】D
【解析】
【详解】A、精选黄豆的过程中没有新物质生成,属于物理变化,故A错误;
B、磨豆成浆的过程中没有新物质生成,属于物理变化,故B错误;
C、过滤豆渣的过程中没有新物质生成,属于物理变化,故C错误;
D、燃柴煮浆的过程中有新物质生成,属于化学变化,故D正确。
故选D。
2. 某跨学科实践活动小组组装了微型空气质量“检测站”,得到当日学校附近空气的质量报告,如图。下列说法正确的是
A. 当日首要污染物为PM10
B. 本小组缺少对CO2这一空气污染物的检测
C. 以上物质中涉及3种氧化物
D. 空气质量指数(AQI)越大,空气质量状况越好
【答案】C
【解析】
【详解】A、由图可知,臭氧指数最高,则当日首要污染物为臭氧,故说法错误;
B、二氧化碳是空气的成分之一,不属于空气污染物,故说法错误;
C、氧化物是由两种元素组成其中一种元素为氧元素,图中二氧化氮、二氧化硫、一氧化氮属于氧化物,故说法正确;
D、空气质量指数(AQI)越大,说明污染物含量越高,则空气质量状况越差,空气质量指数(AQI)越小,说明污染物含量越少,则空气质量状况越好,故说法错误。
故选:C。
3. 新课标倡导在“做实验”中学化学。下列实验操作正确的是
A. 倾倒液体 B. 取用粉末状固体
C. 读取液体体积 D. 清洗后试管摆放
【答案】B
【解析】
【详解】A、倾倒液体时,试管要倾斜,瓶塞要倒放,标签要朝向手心,瓶口紧挨试管口,A错误;
B、取用块状或大颗粒状固体,试管横着,用镊子夹取固体放在试管口,缓缓竖起试管,使固体落入试管底部,B正确;
C、量筒读数,视线与凹液面最低处相平,C错误;
D、清洗后试管倒放到试管架上,D错误。
故选:B。
阅读下列材料,完成下面小题。
钙是人体骨骼和牙齿的重要组成成分,主要以羟基磷酸钙的形式存在。钙在元素周期表中的信息及原子结构示意图如图所示。
4. 下列关于钙元素的说法错误的是
A. 元素符号为Ca B. 相对原子质量为40.08 g
C. 核电荷数为20 D. 原子核外共有4个电子层
5. 下列关于羟基磷酸钙的说法正确的是
A. 含有两种金属元素 B. 磷、氧原子的个数比为
C. 氢元素的质量分数最小 D. 钙元素的化合价为0
【答案】4. B 5. C
【解析】
【4题详解】
A、在元素周期表中,元素名称右上角的符号表示元素符号,故钙的元素符号为Ca,A选项正确;
B、在元素周期表中,元素名称下方的数字表示相对原子质量,相对原子质量是一个比值,单位为“1”,常省略不写,故钙的相对原子质量是40.08,B选项错误;
C、在元素周期表中,元素名称左上角的数字表示原子序数,原子序数=核电荷数,故钙的核电荷数为20,C选项正确;
D、从原子结构示意图可知,钙原子核外共有4个电子层,D选项正确。
故选B;
5题详解】
A、羟基磷酸钙由钙、磷、氧、氢四种元素组成,其中只有钙元素属于金属元素,A选项错误;
B、由化学式可知,羟基磷酸钙中磷、氧元素的原子个数比为,B选项错误;
C、羟基磷酸钙中钙、磷、氧、氢元素的质量比为:,因此氢元素的质量分数最小,C选项正确;
D、只有单质中元素的化合价为0,羟基磷酸钙中钙元素的化合价为+2,D选项错误。
故选C。
6. 下列关于宏观事实的微观解释中,错误的是
A. 变瘪的乒乓球在热水中重新鼓起——分子受热体积变大
B. 水可以分解为氢气和氧气——分子可以分成原子,原子也可以重新组合成新的分子
C. 在过氧化氢溶液中加入二氧化锰放出氧气——在化学反应中分子发生改变
D. 通过气味辨别酒精和水——分子不断运动不同分子的性质不同
【答案】A
【解析】
【详解】A、变瘪的乒乓球在热水中重新鼓起,是因为温度升高,分子间间隔变大,分子的体积不发生变化,说法错误,符合题意;
B、水在通电条件下分解生成水和氧气,是因为水分子分解成氢原子和氧原子,氢原子、氧原子分别重新组合形成氢分子、氧分子,大量的氢分子、氧分子分别聚集成氢气、氧气,说明分子可以分成原子,原子也可以重新组合成新的分子,说法正确,不符合题意;
C、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,是因为过氧化氢分解成氢原子和氧原子,氢原子和氧原子重新组合形成水分子和氧分子,说明在化学反应中分子发生改变,说法正确,不符合题意;
D、因为分子是在不断运动的,酒精分子和水分子会不断运动到空气中,所以我们能闻到酒精和水的气味;又因为不同种分子的性质不同,酒精分子和水分子的性质不同,所以通过气味可以辨别酒精和水,说法正确,不符合题意。
故选:A。
7. 下列物质在空气或氧气中燃烧现象的描述正确的是
A. 红磷在空气中燃烧,放出热量,生成大量白色烟雾
B. 木炭在氧气中燃烧,发出白光,放出热量,产生二氧化碳
C. 硫在空气中燃烧,发出淡蓝色火焰,放出热量,产生有刺激性气味的气体
D. 铁丝在空气中剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体
【答案】C
【解析】
【详解】A、红磷在空气中燃烧生成的是大量白烟,“烟” 是固体小颗粒,“雾” 是小液滴,红磷燃烧无雾,该选项错误。
B、描述燃烧现象时不能直接说生成二氧化碳,这是实验结论而非现象,该选项错误。
C、硫在空气中燃烧,发出淡蓝色火焰,放出热量,产生有刺激性气味的气体,该选项正确。
D、铁丝在空气中不能剧烈燃烧,在氧气中剧烈燃烧、火星四射,该选项错误。
故选C。
8. 建立模型是学习化学的重要方法。下列模型正确的是
A. 地壳中元素的含量 B. 粒子与元素的关系
C. 物质的组成和构成 D. 化学反应类型
【答案】C
【解析】
【详解】A、地壳中元素含量由高到低依次是:氧、硅、铝、铁、其他,不符合题意;
B、元素是质子数相同的一类原子的总称,氧原子和氧离子质子数相同,均属于氧元素,故氧元素包含氧原子和氧离子,氧原子和氧离子属于并列关系,不符合题意;
C、物质都是由元素组成的,分子、原子、离子都是构成物质的微粒,如水由水分子构成,铁由铁原子构成,氯化钠由钠离子和氯离子构成,分子可分为原子,原子可构成分子,原子可通过得失电子形成离子,离子可通过失得电子形成原子,符合题意;
D、基本反应类型包括化合反应、分解反应、置换反应,复分解反应,氧化反应不属于基本反应类型,不符合题意。
故选C。
9. 逻辑推理是一种重要的化学思维方法。以下推理正确的是
A. 离子是带电的微粒,所以带电的粒子一定是离子
B. 由同种分子构成的物质是纯净物,所以纯净物一定是由同种分子构成的
C. 同种元素的粒子有相同的质子数,所以具有相同质子数的原子一定属于同种元素
D. 元素的化学性质与原子最外层电子数关系最密切,则最外层电子数相同的原子化学性质一定相似
【答案】C
【解析】
【详解】A、离子为带电的微粒,但质子和电子也带电,则带电的粒子不一定为离子,该选项推理不正确;
B、由同种分子构成的物质是纯净物,但纯净物不一定是由分子构成,也可能由原子构成,该选项推理不正确;
C、同种元素的粒子有相同的质子数,所以具有相同质子数的原子一定属于同种元素,该选项推理正确;
D、元素的化学性质与原子最外层电子数关系最密切,但最外层电子数相同的原子化学性质不一定相似,如氦元素和镁元素,氦原子核外只有一层电子,层上电子数为2,属于稳定结构,镁最外层电子数为2,容易失去电子,化学性质不相似,该选项推理不正确。
故选C。
10. 下列有关物质性质和用途的说法正确的是
A. 氧气具有助燃性,可用作燃料 B. 混凝剂沉淀速度快,可用于软化硬水
C. 氮气化学性质不活泼,可作保护气 D. 氢气具有可燃性,常用于填充飞艇
【答案】C
【解析】
【详解】A、氧气具有助燃性,可用作助燃剂,氧气不具有可燃性,不能用作燃料,故说法错误;
B、混凝剂沉淀速度快,不可用于软化硬水,生活中常用加热煮沸方法软化硬水,加热煮沸时,水中的钙离子、镁离子能够以碳酸钙沉淀、氢氧化镁沉淀的形式从水中析出,从而降低水的硬度;蒸馏可以除去水中的所有杂质,得到的水属于纯净水,实验室常用蒸馏的方法软化硬水,故说法错误;
C、氮气化学性质不活泼,可作保护气,故说法正确;
D、氢气的密度虽然比空气小,但是因为其具有可燃性,遇到明火或电火花时易发生燃烧或爆炸,所以不能用氢气填充飞艇,故说法错误;
故选:C。
11. 下列实验探究的说法中,完全正确的是
选项 操作 现象 结论
A 蜡烛燃烧的实验后吹灭蜡烛,观察到白烟,用燃着的木条靠近白烟 白烟被点燃 白烟具有助燃性
B 向盛有过氧化氢溶液的试管中少量二氧化锰,并伸入带火星木条 产生大量气泡,带火星木条复燃 二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂
C 电解水实验中,将试管倒置收集产生的氢气,并用大拇指堵住。然后将试管口靠近点燃的酒精灯,松开拇指 发出尖锐的爆鸣声 收集的氢气不纯
D 测量空气中氧气含量时,用铁丝代替红磷,点燃后伸入集气瓶中 铁丝燃烧;打开止水夹,水沿导管进入集气瓶 铁丝燃烧同样能起到消耗氧气,测量空气中氧气含量的作用
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A、
操作:吹灭蜡烛后,用燃着的木条靠近白烟,白烟被点燃。
结论:白烟具有助燃性。
分析:白烟是石蜡蒸气冷凝成的固体颗粒,能被点燃说明其具有可燃性,而非助燃性(助燃性指支持其他物质燃烧,如氧气)。
结论判定:错误。
B、
操作:向过氧化氢溶液中加入二氧化锰,产生大量气泡,带火星木条复燃。
结论:二氧化锰是催化剂。
分析:催化剂需满足两点:①改变化学反应速率;②反应前后质量和化学性质不变。题干未验证二氧化锰是否参与反应或质量是否变化,仅凭现象无法确认其是催化剂,只能说明其加快反应速率。
结论判定:错误。
C、
操作:电解水收集氢气,靠近酒精灯时发出爆鸣声。
结论:氢气不纯。
分析:氢气纯度检验时,若发出尖锐爆鸣声,说明气体中混有氧气(或空气),即氢气不纯。现象与结论一致。
结论判定:正确。
D、
操作:用铁丝代替红磷测量氧气含量,铁丝燃烧后水进入集气瓶。
结论:铁丝燃烧能消耗氧气,测量氧气含量。
分析:铁丝在空气中无法燃烧(需纯氧),因此无法消耗氧气,实验现象描述错误,结论不成立。
结论判定:错误。
故填:C。
12. 下列图像能正确反映对应变化关系的是
A. 图①:用等质量、等浓度的过氧化氢溶液分别制取氧气
B. 图②:向一定量的二氧化锰固体中加入一定量的过氧化氢溶液
C. 图③:利用红磷燃烧测定空气中氧气的含量
D. 图④:电解水
【答案】D
【解析】
【详解】A、催化剂只能改变反应的速率,不能改变生成物的质量。用等质量、等浓度的过氧化氢溶液分别制取氧气,有无催化剂最终生成氧气的质量是相等的,图像中显示有催化剂时生成氧气更多,不符合实际,A错误。
B、二氧化锰在过氧化氢分解的反应中是催化剂,催化剂在反应前后质量和化学性质不变。向一定量的二氧化锰固体中加入一定量的过氧化氢溶液,二氧化锰的质量不会改变,而图像中固体质量逐渐减少,不符合实际,B错误。
C、在点燃的条件下,磷与空气中的氧气反应生成五氧化二磷固体,因为氧气约占空气体积的五分之一,所以足量的红磷燃烧后,装置内气体的体积应剩余原空气体积的五分之四,不符合实际,C错误。
D、电解水时,生成氢气和氧气的体积比约为2:1,图像中氢气和氧气的体积变化符合2:1的比例关系,符合实际,D正确。
故选D。
二、本大题包括5小题,共28分
13. 为探究分子运动现象,兴趣小组进行了以下实验。
(1)图1是按教材进行的实验,一段时间后,可观察到________;通过该实验现象可验证分子的什么性质?__________。
(2)图2是改进的微型实验,用胶头滴管吸取少许浓氨水,将其滴入T形三通管的细弯管处,然后用橡皮帽封闭管口。已知氨气的密度比空气小,可以观察到的现象是______(填“ba”或“bc”)段先变红;与图1相比,图2的优点是______________(任写一条)。
(3)图3是氢分子和氧分子运动的示意图,通过______(填序号)对比,可说明:当其他条件相同时,分子运动速率与温度有关。
【答案】(1) ①. 烧杯A液体变红 ②. 分子是在不断运动的
(2) ①. ba ②. 节约药品##环保(合理即可)
(3)②③##③②
【解析】
【小问1详解】
浓氨水具有挥发性,挥发出的氨分子在不断运动,运动到A烧杯中,与水反应形成氨水,氨水显碱性,能使酚酞溶液变红,则一段时间后观察到烧杯A液体变红,说明分子是在不断运动的;
【小问2详解】
氨气密度比空气小,则可观察到ba段纱布条先变成红色;图2中使用的药品较少,节约药品,且图2为密闭装置,可防止氨气逸散到空气中,更环保;
【小问3详解】
要说明当其他条件相同时,分子运动速率与温度有关,应选择温度不同的对比实验。②③中温度不同,且分子种类相同,所以通过②③对比,可说明当其他条件相同时,分子运动速率与温度有关。
14. 实验室常用下列装置来制取氧气,请根据题意回答下列问题:
(1)仪器a的名称为___________。
(2)若实验室用加热高锰酸钾制取并收集氧气,其反应的文字表达式为___________,在试管口放棉花的目的是___________。
(3)小明同学在实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,没有选择发生装置而选择,你认为他选择装置的理由是___________。
(4)用制得的氧气完成G装置所示实验,该实验的实验现象是___________。
【答案】(1)集气瓶 (2) ①. 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 ②. 防止加热时固体粉末进入导管
(3)可以控制反应速率
(4)剧烈燃烧,火星四射,放出大量热,生成黑色固体
【解析】
【小问1详解】
由图可知,仪器a为集气瓶。
【小问2详解】
高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的文字表达式为:,在试管口放棉花的目的是:防止加热时固体粉末进入导管。
【小问3详解】
装置C中有注射器,通过控制注射器滴加液体的速率从而控制反应速率,小明选择装置C的理由是可以控制反应的速率。
【小问4详解】
铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,可观察到的现象为剧烈燃烧,火星四射,放出大量热,生成黑色固体。
15. 兴趣小组对我国的太空舱制取氧气系统(其剖面如图所示)进行了研究性学习。
Ⅰ、多角度认识制氧原理电源
(1)太空舱制氧系统中电源A极是______极;将燃着的蜡烛放入b管收集的气体中,看到燃烧______。
Ⅱ、多措施提高制氧效率
【查阅资料】
提高电解效率的措施主要包括:增强水的导电性、改变电解温度、设置超声波场等。
【讨论分析】
(2)用30%的NaOH溶液代替水进行电解,可以增强______,提高电解效率。
(3)升高电解温度能提高制氧效率的原因之一是:温度升高,微粒______。
(4)如图分别为两种不同条件下不锈钢电极表面的气泡直径分布情况图。
①气泡覆盖在电极表面使电解反应界面______(选填“增大”或“减小”),降低了电解效率。
②超声波振动能提高电解效率的原因是______。
【答案】(1) ①. 负 ②. 更旺
(2)水的导电性 (3)运动速率加快
(4) ①. 减小 ②. 气泡直径变小,不能阻碍电极与水接触(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
在电解水实验中,与电源正极相连的一端产生氧气,与电源负极相连的一端产生氢气,则太空舱制氧系统中电源A极是负极;
由图可知,b管收集的气体是氧气,氧气具有助燃性,则将燃着的蜡烛放入b管收集的气体中,看到燃烧更旺;
【小问2详解】
水是电的弱导体,用30%的NaOH溶液代替纯水进行电解,其目的是增强水的导电性;
【小问3详解】
粒子在不断地运动,且温度越高粒子的运动速率越快,升高电解温度能提高制氧效率的原因之一是:温度升高,粒子运动速率加快;
【小问4详解】
①气泡覆盖在电极表面,阻碍了电极与水的接触,使电解反应界面减小,降低了电解效率;
②由图可知,与静音条件下相比,超声条件下,不锈钢电极表面的气泡直径较小,则超声波振动能提高电解效率的原因是气泡直径变小,不能阻碍电极与水接触。
16. 化学兴趣小组以“催化剂”为主题,进行大单元学习。
活动一:验证二氧化锰能催化过氧化氢分解。
某同学用电子天平称取1.0g二氧化锰,按照下图步骤进行探究活动。
(1)说明二氧化锰能加快过氧化氢分解速率的实验现象是___________。上述步骤中,对比步骤___________(填步骤序号),说明二氧化锰化学性质在反应前后没有改变。步骤⑤称量,二氧化锰质量为___________g。
得出结论:二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂。
活动二:探究影响过氧化氢分解速率的因素
【猜想假设】猜想1:催化剂的种类
猜想2:过氧化氢溶液的浓度
猜想3:温度
【实验探究】学生利用如图1所示装置,用相同体积的过氧化氢溶液(40mL),以收集50mL的气体为标准,比较反应的快慢,实验方案如表所示:
序号 温度/℃ 过氧化氢溶液浓度 1g催化剂 时间/s
1 20 5% 二氧化锰 36
2 20 10% 二氧化锰 14
3 20 5% 氧化铜 x
4 80 5% 二氧化锰 28
(2)写出实验3发生反应文字表达式___________。
(3)对比实验1和3的数据,得出二氧化锰的催化效果比氧化铜强的实验依据是___________。
【拓展延伸】在实验3中,学生将注射器换成了压强传感器,测得了实验过程中装置内压强随时间的变化如图2所示。实验过程中,学生触摸锥形瓶外壁,有发烫的感觉,至反应结束后,发生装置的温度慢慢趋于常温。
(4)根据实验探究推知,过氧化氢分解过程中___________(填“吸收”或“放出”)热量。
(5)分析图2发现:反应速率在不断发生改变。反应过程中从开始到结束影响反应速率的因素有___________。
(6)图2中,CD段压强降低的主要原因是:___________。
【答案】(1) ①. 步骤①中几乎没有气泡产生,且带火星的木条不复燃,而步骤③中有气泡产生,且带火星的木条复燃 ②. ③④ ③. 1.0
(2)过氧化氢水+氧气
(3)x>36 (4)放出
(5)温度、过氧化氢溶液的浓度
(6)完全反应后不再放热,温度降低
【解析】
【小问1详解】
步骤①中几乎没有气泡产生,且带火星的木条不复燃,而步骤③中有气泡产生,且带火星的木条复燃,则说明二氧化锰能加快过氧化氢分解速率;
步骤③中,二氧化锰能加快反应速率,而步骤④中,待反应停止后,只加入过氧化氢溶液,带有火星的木条复燃,即又有氧气生成,则对比步骤③④,说明二氧化锰化学性质在反应前后没有改变;催化剂的质量在化学反应前后不变,则步骤⑤称量二氧化锰质量为1.0g;
小问2详解】
实验3中过氧化氢在氧化铜的催化作用下生成水和氧气,反应的文字表达式为:过氧化氢水+氧气;
【小问3详解】
催化效果更强,则反应越快,要通过实验1和3的数据得出二氧化锰的催化效果比氧化铜强的结论,则实验依据为x>36;
【小问4详解】
由于实验过程中,锥形瓶外壁有发烫的感觉,则说明反应放热;
【小问5详解】
由图2可知,反应速率在不断发生改变,最开始反应速率比较慢,温度升高,反应速率加快,但随着过氧化氢溶液浓度减小后,反应速率减慢,则反应过程中从开始到结束影响反应速率的因素有温度和过氧化氢溶液的浓度;
【小问6详解】
CD段压强降低,是因为完全反应后,溶液温度降低。
17. 叶酸(化学式为C19H19N7O6)在细胞增殖、促进人体生长发育及维护人体健康具有重要作用,请根据叶酸的化学式进行计算。
(1)叶酸的相对分子质量为_______。
(2)叶酸中氮元素和氧元素的质量比为_______。
(3)叶酸中氢元素的质量分数为_______。(计算结果保留到0.1%)
(4)22.05g叶酸中含_______g碳元素。
【答案】(1)441 (2)49:48
(3)4.3% (4)11.4
【解析】
【小问1详解】
叶酸的相对分子质量为;
【小问2详解】
叶酸中氮元素和氧元素的质量比为;
【小问3详解】
叶酸中氢元素的质量分数为;
【小问4详解】
22.05g叶酸中含碳元素质量为:。
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