【精品解析】四川省成都市金牛区2024-2025学年九年级上学期期末化学试题

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四川省成都市金牛区2024-2025学年九年级上学期期末化学试题
一、选择题(本大题包括15个小题,每小题3分,共45分,每小题只有一个选项符合题意)
1.(2025九上·金牛期末)下列展示我国古法酿酒的工序中,以发生化学变化为主的是
A.捣碎酒曲
B.谷曲混合
C.发酵成酒
D.泉水勾兑
【答案】C
【知识点】物理变化、化学变化的特点及其判别
【解析】【解答】化学变化是有新物质生成的变化,物理变化是没有新物质生成的变化,捣碎酒曲、谷曲混合、泉水勾兑过程中都没有新物质的生成,属于物理变化,发酵成酒过程中有新物质酒精生成,属于化学变化。
故答案为:C。
【分析】根据化学变化是有新物质生成的变化,物理变化是没有新物质生成的变化分析。
2.(2025九上·金牛期末)保障安全是进行科学探究的前提,某探究实验中出现了如图安全图标,其中没有涉及到的是
A.实验中会用到电器 B.戴好护目镜
C.实验会用到锋利物品 D.实验中会用到明火
【答案】A
【知识点】几种常见的与化学有关的图标
【解析】【解答】该图中有护目镜图标、明火、热烫、尖锐物品、清洗手的图标。
A、图示中没有电器标志,该说法正确,不符合题意;
B、第一个图是戴好护目镜是安全图标,上图中涉及到了,不符合题意;
C、第四个图表示实验会用到锋利物品是安全图标,不符合题意;
D、第二个图标是用到明火安全图标,上图中涉及到了,不符合题意。
故答案为:A.
【分析】根据实验室中常见的图标有护目镜、明火、热烫、尖锐物品、清洗手的图标来解答。
3.(2025九上·金牛期末)成都是一座雪山下的公园城市,公园里空气清新,水净草绿。下列说法正确的是
A.空气是一种宝贵的资源 B.空气中氧气的含量最高
C.清澈透明的河水是纯水 D.大水漫灌比滴灌更节水
【答案】A
【知识点】空气的组成;保护水资源;纯净物和混合物
【解析】【解答】A、空气包含氧气、氮气等多种气体,氧气供生物呼吸,氮气可用于化工生产等,所以空气是一种宝贵的资源,该说法正确,符合题意;
B、空气中氮气的含量最高,约占空气体积的78%,氧气约占21%,该说法错误,不符合题意;
C、清澈透明的河水虽然看起来干净,但其中含有许多可溶性杂质和微生物等,不是纯水,该说法错误,不符合题意;
D、滴灌是将水缓慢而精准地滴到植物根部,能最大程度减少水的浪费,大水漫灌会造成大量水的流失,所以滴灌比大水漫灌更节水,该说法错误,不符合题意。
故答案为:A.
【分析】根据空气主要由氮气和氧气组成,氮气可以作为食品的保护气,氧气是常用的氧化剂可以供给呼吸和支持燃烧;清澈透明的河水是混合物,爱护水资源的措施是节约用水同时防止水体污染来解答。
4.(2025九上·金牛期末)嫦娥五号带回的月壤中含有大量安全无污染的核聚变原料He﹣3如图所示。下列关于He﹣3的说法正确的是
A.He﹣3是一种新元素
B.He﹣3原子中含有2个中子,2个电子
C.He﹣3原子中含有3个质子,没有中子
D.He﹣3原子中含有2个质子,1个中子,2个电子
【答案】D
【知识点】原子的有关数量计算
【解析】【解答】 He﹣3 表示氦原子的质子数是2,中子数是1,相对原子质量是质子数和中子数之和,故氦的相对质量为3,在原子中质子数等于电子数,故氦的电子数是2;说法正确的是D,说法错误的是ABC。
故答案为:D.
【分析】根据氦的原子结构图分析可知, He﹣3 表示氦原子的质子数、电子数是2,中子数是1,相对原子质量是3来解答。
5.(2025九上·金牛期末)认识燃烧的原理可以有效地利用和控制燃烧。下列说法正确的是
A.生火有术:钻木取火是利用摩擦生热,提高可燃物的着火点
B.驭火有方:点燃篝火前将木材架空,可增大可燃物与氧气的接触面积
C.防火有策:家里燃气泄漏时,尽快打开排气扇,防止发生爆炸
D.灭火有法:电线短路着火时快速泼水灭火,以免火势扩大
【答案】B
【知识点】燃烧与燃烧的条件;完全燃烧与不完全燃烧;灭火的原理和方法
【解析】【解答】A、钻木取火是利用摩擦生热使温度达到可燃物的着火点,着火点是物质本身的一种属性,一般不能改变,该说法错误,不符合题意;
B、点燃篝火前将木材架空能使木材与氧气充分接触,增大了可燃物与氧气的接触面积,从而使燃烧更充分,该说法正确,符合题意;
C、家里燃气泄漏时不能打开排气扇,因为排气扇启动时可能产生电火花,会引发燃气爆炸,该说法错误,不符合题意;
D、电线短路着火时,不能用水灭火,原因是水为导体,可能会使人触电,同时还可能损坏电器设备,应先切断电源后再灭火,该说法错误,不符合题意。
故答案为:B.
【分析】A、根据可燃物燃烧需达到着火点和与氧气接触,着火点是物质的属于来解答;
B、根据架空木材是增大可燃物与氧气的接触面积加快反应来解答;
C、根据家用燃气是易燃气体,与空气的混合气体在有限的空间内燃烧会产生爆炸事件来解答;
D、根据水是导体,电线短路造成的火灾先切断电源后灭火来解答。
6.(2025九上·金牛期末)下列化学用语正确的是
A.两个氯原子Cl2 B.硫酸根离子
C.FeS读作硫化铁 D.硝酸钙的化学式Ca(NO3)2
【答案】D
【知识点】化学式的书写及意义;化学符号及其周围数字的意义
【解析】【解答】A、元素符号来表示一个原子,元素符号前的数字表示原子个数,故两个氯原子应表示为2Cl,Cl2 表示氯气这种物质或一个氯气分子,该说法错误,不符合题意;
B、元素符号右上角离子所带的正负电荷数,数字在前,正负符号在后,带1个电荷时,1要省略;故硫酸根离子应表示为,该说法错误,不符合题意;
C、在FeS中铁元素显+2价,应读作硫化亚铁,硫化铁的化学式为Fe2 S3 ,该说法错误,不符合题意;
D、在化合物中正负化合价代数和为零,而硝酸钙中钙元素显+2价,硝酸根显 1价,其化学式为Ca(NO3 )2 ,该书写正确,符合题意。
故答案为:D.
【分析】根据元素符号前面的数字表示原子个数,右上方的数字表示一个离子所带的电荷数,在化合物中正负价的代数和为0,二价的铁读作亚铁来解答。
7.(2025九上·金牛期末)小组同学通过参观考察,绘制了下列自来水厂处理水的过程模拟图。下列说法错误的是
A.混凝剂是明矾,可使悬浮杂质较快沉降
B.滤水池可除去难溶性杂质和部分可溶性杂质
C.X池中可以加入活性炭,吸附色素和异味
D.氯气用于杀菌消毒,发生的是化学变化
【答案】B
【知识点】水的净化;物理变化、化学变化的特点及其判别
【解析】【解答】A、明矾溶于水形成的胶状物对杂质吸附,使杂质沉降,该说法正确,不符合题意;
B、滤水池可除去难溶性杂质,不能除去可溶性杂质,该说法错误,符合题意;
C、活性炭具有吸附性,能吸附异味和色素,能吸附部分有害物质,该说法正确,不符合题意;
D、氯气用于杀菌消毒,而杀菌消毒属于化学变化,该说法正确,不符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据明矾可以沉淀不溶于水的物质,过滤分离溶和不溶物,活性炭具有吸附性可以吸附色素和异味,杀菌消毒属于化学变化来解答。
8.(2025九上·金牛期末)我国拥有自主知识产权的硅衬底高光效氮化镓发光二极管技术,已广泛用于照明、显像等多个领域。氮和镓的原子结构示意图及镓在元素周期表中的信息如图所示,下列说法正确的是
A.氮化镓的化学式为GaN
B.镓的相对原子质量为69.72
C.氮原子和镓原子的化学性质相似
D.图中X=31,镓位于元素周期表中第三周期
【答案】A,B
【知识点】原子结构示意图与离子结构示意图;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】A、镓原子的最外层电子数为3易失去3个电子而形成带3个单位正电荷的阳离子,则该元素的化合价为+3价;氮原子的最外层电子数为5易得到3个电子而形成3个单位负电荷的阴离子,则该元素的化合价为﹣3价,则氮化镓的化学式是GaN,该说法正确,符合题意;
B、根据元素周期表中的一格可知,汉字下面的数字表示相对原子质量,该元素的相对原子质量为69.72,该说法正确,符合题意;
C、原子最外层电子数决定元素化学性质,氮原子和镓原子的最外层电子数不同,化学性质不相似,该说法错误,不符合题意;
D、由镓原子的结构示意图可知,镓原子的核内质子数为31,原子核外有4个电子层,则在元素周期表中第四周期;根据元素周期表中的一格可知,左上角的数字表示原子序数,原子中原子序数=核电荷数=质子数,则X=31,该说法错误,不符合题意。
故答案为:AB.
【分析】根据元素周期表中一格的信息可知,左上方的数字表示质子数、原子序数,下方的数字表示原子的相对质量,中间的汉字表示元素名称;在原子中质子数等于电子数,原子的电子层数决定该元素的周期数,最外层电子数决定该原子得失电子数以及该元素的化合价, 在化合物中正负价的代数和为0来书写化学式来解答。
9.(2025九上·金牛期末)下列物质的组成、性质及用途不具有对应关系的是
A.高锰酸钾中含有氧元素可用于实验室制氧气
B.干冰升华吸热可用于人工增雨
C.氮气的化学性质不活泼,可用于食品充氮防腐
D.一氧化碳有可燃性,可用来炼铁
【答案】D
【知识点】氧气的实验室制法;氮气及稀有气体的用途;二氧化碳的用途;一氧化碳的化学性质
【解析】【解答】A、高锰酸钾中含有氧元素,在加热条件下高锰酸钾能分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,所以可用于实验室制氧气,正确,不符合题意;
B、干冰是固态二氧化碳,干冰升华时会吸收大量的热使周围环境温度降低来实现人工增雨,正确,不符合题意;
C、氮气的化学性质不活泼,很难与其他物质发生化学反应,可以作为食品的保护气;正确,不符合题意;
D、一氧化碳具有可燃性,这一性质决定它可作为燃料使用,而一氧化碳用于炼铁是利用了一氧化碳的还原性,错误,符合题意。
故答案为:D.
【分析】A、根据高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气来解答;
B、根据干冰升华吸热来进行人工降雨来解答;
C、根据氮气的化学性质稳定可以作为食品的保护气来解答;
D、根据一氧化碳具有可燃性可以作为燃料,一氧化碳具有还原性可以冶炼金属来解答。
10.(2025九上·金牛期末)下列实验方案能达到实验目的的是
A.探究碳的还原性
B.实验室制取CO2
C.检查装置的气密性
D.探究CO2与H2O的反应
【答案】A
【知识点】检查装置的气密性;碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验;二氧化碳的实验室制法;探究二氧化碳的性质
【解析】【解答】A、试管中黑色粉末逐渐变红色,澄清石灰水变浑浊,说明碳和氧化铜反应生成了铜和二氧化碳,可探究碳的还原性,该方案能达到目的,符合题意;
B、大理石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙与稀硫酸反应生成微溶于水的硫酸钙,硫酸钙覆盖在大理石表面从而阻止反应的进行,不能持续得到二氧化碳,不能用作实验室制取CO2,该方案不能达到目的,不符合题意;
C、该装置未构成封闭体系,即左边的长颈漏斗与大气相通;无论该装置气密性是否良好,导管口都不会有气泡产生,不能判断气密性是否良好,该方案不能达到目的,不符合题意;
D、石蕊小纸花喷水后放入盛有二氧化碳的集气瓶中,石蕊小纸花变红色,由于没有做对比实验排除二氧化碳使石蕊变红的可能,不能探究CO2与H2O的反应,该方案不能达到目的,不符合题意。
故答案为:A.
【分析】A、根据氧化铜和碳在高温下反应生成铜和二氧化碳来解答;
B、根据碳酸钙和硫酸反应生成硫酸钙微溶于阻碍碳酸钙和硫酸的进一步反应来解答;
C、根据长颈漏斗没有形成封闭体系,无法检验装置的气密性来解答;
D、根据二氧化碳和水反应生成碳酸能使石蕊变红色,没有对比实验验证二氧化碳能否使石蕊变红色来解答。
11.(2025九上·金牛期末)蛋白质由甘氨酸(C2H5O2N)等多种氨基酸构成。下列关于甘氨酸的说法正确的是
A.一个甘氨酸分子中含有一个氧分子
B.甘氨酸由碳、氢、氧、氮四种原子构成
C.甘氨酸由碳、氢、氧、氮四个元素组成
D.甘氨酸中氢元素的质量分数最小
【答案】D
【知识点】化学式的书写及意义;化学式的相关计算
【解析】【解答】A、一个甘氨酸分子中含有2个氧原子,而甘氨酸分子中不含有氧分子,说法错误,不符合题意;
B、甘氨酸是由甘氨酸分子构成的,甘氨酸分子是由碳、氢、氧、氮四种原子构成的,说法错误,不符合题意;
C、甘氨酸由碳、氢、氧、氮四种元素组成,而元素只讲种类不讲个数,该说法错误,不符合题意;
D、甘氨酸中C、H、O、N元素的质量比为 (12×2):(1×5):(16×2):(14×1)=24:5:32:14,氢元素的质量分数最小,故说法正确,符合题意。
故答案为:D.
【分析】根据物质由元素组成以及元素的质量和质量分数,元素不讲个数只讲种类;物质由分子构成分子由原子构成来解答。
12.(2025九上·金牛期末)CH4与CO2在催化剂作用下可得到合成气(CO和H2)反应过程中催化剂表面同时存在积碳反应和消碳反应,原理如图1所示。下列有关说法错误的是
A.为减少积碳量,可在原料气中加入稍过量CO2
B.生产中催化剂的催化效果降低,可能是积碳量减少导致的
C.图2中温度高于600℃时积碳量减少,原因是消耗的碳多于生成的碳
D.消碳反应中和的分子个数比为1:2
【答案】B
【知识点】微粒观点及模型图的应用
【解析】【解答】A、从图1可以看出,甲烷先转化为碳和氢气,碳和二氧化碳反应生成一氧化碳,所以为减少积碳,可在原料气中适当增加二氧化碳气体的量,使催化剂表面的碳更快的转化为一氧化碳,该说法正确,不符合题意;
B、生产中催化剂的催化效果降低,可能是反应生成的积碳过多,附着在催化剂的表面,阻止催化剂与反应物接触,该说法错误,符合题意;
C、图2中温度高于600℃时积碳量减少的原因是温度升高,消碳反应所消耗的碳的量多于积碳反应产生的碳,该说法正确,不符合题意;
D、根据微观示意图可知,消碳反应是二氧化碳和碳在高温条件下反应生成一氧化碳的化学方程式为,消碳反应中和的分子个数比为1:2,该说法正确,不符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据反应模型图分析可知,甲烷先转换成碳和氢气,碳和二氧化碳在高温下反应生成有毒的一氧化碳的方程式中分数的个数以及质量关系,增加二氧化碳来消耗单质碳的反应过程中的催化剂没有充分接触反应速度慢来解答。
13.(2025九上·金牛期末)某化学兴趣小组利用下列图1所示装置(夹持仪器略去)测定空气中氧气含量。烧瓶容积为500mL,烧瓶中预留20mL的水;用激光笔点燃红磷,充分燃烧后,冷却至室温。打开弹簧夹,量筒内液面不再下降时,调整左、右两边液面相平,量筒内减少了57.6mL的水。下列分析错误的是
A.测得氧气的体积分数约为12%
B.打开弹簧夹,量筒中的水会倒吸入烧瓶
C.整个实验过程中,烧瓶内压强变化如图2所示
D.将烧瓶内预留水从20mL减少至10mL,对测定结果无影响
【答案】C
【知识点】测定空气中的氧气含量
【解析】【解答】红磷燃烧能够消耗空气中的氧气,容器中的气压减小低于外界大气压,水进入容器,进入容器中的水的体积即为容器中空气中的氧气体积。A、消耗的氧气体积为57.6mL,瓶内起始空气体积为,则测得氧气的体积分数为,该说法正确,不符合题意;
B、红磷燃烧消耗氧气瓶内气压减小,在大气压的作用下量筒中的水倒吸入烧瓶,该说法正确,不符合题意;
C、燃烧过程中放出热量瓶内压强变大,反应结束恢复到室温后,瓶内的气压应小于起始气压,因为红磷燃烧消耗氧气,使瓶内的气压减小,该说法错误,符合题意;
D、实验测定空气中的氧气含量的原理是利用瓶内外的压强差,与瓶内水的量无关,所以瓶内水的量对测定结果没有影响,该说法正确,不符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据氧气占空气体积的五分之一,红磷燃烧消耗密闭容器内的氧气形成压强差,进入到红磷燃烧的装置中的水的体积就是氧气的体积来解答。
14.(2025九上·金牛期末)以化合价为纵坐标,物质类别为横坐标所绘制的图像叫价类图,根据下面碳元素的价类图,下列说法正确的是
A.CH4是天然气的主要成分,其燃烧的化学方程式为CH4+O2CO2+2H2O
B.a点对应的物质不止一种,常温下化学性质不活泼
C.b、c点物质的组成元素相同,二者性质也相似
D.X点对应的物质是石灰石、石灰水的主要成分
【答案】B
【知识点】常用盐的用途;物质的元素组成;有关元素化合价的计算;甲烷、乙醇等常见有机物的性质和用途
【解析】【解答】A、天然气的主要成分是甲烷,甲烷燃烧生成二氧化碳和水的化学方程式为:,该说法错误,不符合题意;
B、a点对应的物质是碳的单质,碳的单质有金刚石、石墨等,常温下化学性质不活泼,该说法正确,符合题意;
C、b、c均为碳的氧化物,其中碳元素的化合价分别为+2、+4,在化合物中各元素化合价代数和为零,则分别为一氧化碳和二氧化碳,这两种物质的组成元素相同,但它们的分子结构不同,故二者化学性质不同,该说法错误,不符合题意;
D、石灰水是氢氧化钙的水溶液,石灰石的主要成分为碳酸钙,该说法错误,不符合题意。
故答案为:B.
【分析】A、根据甲烷是天然气的主要成分,甲烷燃烧生成水和二氧化碳来解答;
B、根据碳的单质有金刚石、石墨和碳60,在常温下它们的化学性质稳定来解答;
C、根据碳的氧化物有一氧化碳和二氧化碳,它们的组成元素相同但是它们的结构不同,化学性质不同来解答;
D、根据碳酸钙是石灰水、大理石的主要成分来解答。
15.(2025九上·金牛期末)物质转化是化学研究的重要内容。A、B、C、D、E、F是初中化学的常见物质,A是暗紫色固体,E和F是常温下组成元素相同的液体。D是常见的气体。转化关系如图,(图中“→”表示物质间能发生一步转化,反应条件略去)。下列说法正确的是
A.此框图中的物质共包含4种氧化物
B.A、E、F中所含相同元素的化合价也相同
C.物质E和F性质不同的原因是分子构成不同
D.D物质是由原子直接构成的
【答案】C
【知识点】氧气的实验室制法
【解析】【解答】A、B、C、D、E、F是初中化学的常见物质;A是暗紫色固体高锰酸钾,高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气;E和F是常温下组成元素相同的液体,E在C是作用下生成F和D,D是常见的气体,则E是过氧化氢,C是二氧化锰,F是水,D是氧气,B是锰酸钾。
A、由分析可知,A是高锰酸钾,B是锰酸钾,C是二氧化锰,D是氧气,E是过氧化氢,F是水,则此框图中的物质共包含二氧化锰、过氧化氢、水3种氧化物,说法错误,不符合题意;
B、A是高锰酸钾,E是过氧化氢,F是水,高锰酸钾和水中氧元素的化合价为-2,过氧化氢中氧元素的化合价为-1,则A、E、F中所含相同元素的化合价不相同,说法错误,不符合题意;
C、E是过氧化氢,由过氧化氢分子构成,F是水,水由水分子构成,则物质E和F性质不同的原因是分子构成不同,说法正确,符合题意;
D、D物质是氧气,氧气是由分子构成的,说法错误,不符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据暗紫色的高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,过氧化氢和水的组成元素相同,过氧化氢在二氧化锰催化作用下反应生成水和氧气,化合物中正负价的代数和为0;氧化物是由两种元素组成其中一种是氧元素的化合物;不同物质由不同分子构成,不同分子的化学性质不同;物质由分子、原子和离子构成来解答。
二、(本题只有1个小题,共10分)
16.(2025九上·金牛期末)氢气是最理想的清洁能源,依据不同制取方式,可分为“绿氢”“灰氢”“蓝氢”“紫氢”和“金氢”等。如图带你认识“多彩”的氢。
储氢是实现氢能广泛应用的重要环节,分为物理储氢和化学储氢,前者包括高压气态、低温液态、吸附等储存方式,后者将氢气转化为其他化合物进行储存。“液氨储氢”的原理是氢气与氮气在一定条件下生成液氨,进行储存。
依据上文,回答问题。
(1)化学燃料制氢的方法之一是煤制氢,原理可表示为C+H2O(气态)X+H2,X具有的化学性质是   。
(2)氢气是清洁高能燃料的原因   (用化学方程式表示)。在氢气燃烧过程中的最小粒子是   (用符号表示)。
(3)属于“绿氢”的是   (填字母)。
a.煤燃烧发电制氢
b.风能发电制氢
c.生物质能发电制氢
(4)从微观角度解释,氢气能被压缩储存的原因是   。
(5)将氢气降温液化进行储存,属于物理储氢中的   储存方式,“液氨储氢”属于   (填“物理”或“化学”)储氢。
(6)氢化镁(MgH2)也可用于储氢。氢化镁中镁元素、氢元素的质量比为   (最简整数比),标出氢化镁中氢元素的化合价   。
【答案】(1)可燃性、还原性(合理即可)
(2);H、O
(3)bc
(4)氢气分子间有间隔,受压时分子间间隔变小
(5)低温液态;化学
(6)12:1;
【知识点】分子的定义与分子的特性;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;一氧化碳的化学性质;氢气的用途和氢能的优缺点
【解析】【解答】(1)在化学反应前后原子的种类和数目不变,而该反应方程式中已知反应物中含C、H、O的个数分别是1、2、1,生成物中含C、H、O的个数分别是0、2、0,故生成物中还应含1个C、1个O,故X的化学式为CO,一氧化碳具有的化学性质是还原性、可燃性等;
(2)氢气燃烧产物只有水,比较环保,且燃烧值大,故是清洁高能燃料,该反应的化学方程式为:;原子是化学变化中的最小粒子,故在氢气燃烧过程中的最小粒子是H、O;
(3)a、煤属于化石燃料,化石燃料制氢属于“灰氢”,不符合题意;
b、风能属于可再生能源,可再生能源发电制氢属于“绿氢”,符合题意;
c、生物质能属于可再生能源,可再生能源发电制氢属于“绿氢”,符合题意。
故答案为:bc.
(4)氢气能被压缩储存的原因是分子之间存在间隔,受压后分子之间的间隔变小;
(5)将氢气降温液化进行储存,属于物理储氢中的低温液态储存方式;“液氨储氢”的原理是氢气与氮气在一定条件下生成液氨进行储存的过程中有新物质生成,属于化学储氢;
(6)氢化镁中镁元素、氢元素的质量比为:24:2=12:1;在化合物中正负化合价的代数和为零,而氢化镁中镁元素显+2价,则氢元素显-1价,故氢化镁中氢元素的化合价表示为:。
【分析】(1)根据化学变化中元素守恒,原子的种类、数目不变,一氧化碳具有可燃性和还原性来解答;
(2)根据氢气在氧气中燃烧生成水放热量大是理想的能源,原子是化学变化中的最小微粒来解答;
(3)根据可再生能源制取氢气属于“绿氢”来解答;
(4)根据分子的特性有分子在运动,分子间有间隔来解答;
(5)根据没有新物质生成的变化是物理变化,有新物质生成的变化是化学变化来解答;
(6)根据在化合物中正负价的代数和为0,物质由元素组成以及元素的质量来解答。
(1)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、1,生成物中含C、H、O的个数分别是0、2、0,故生成物中还应含1个C、1个O,故X的化学式为CO,一氧化碳具有化学性质是:还原性、可燃性等;
(2)氢气燃烧产物只有水,比较环保,且燃烧值大,故是清洁高能燃料,该反应的化学方程式为:;
原子是化学变化中的最小粒子,故在氢气燃烧过程中的最小粒子是:H、O;
(3)a、煤属于化石燃料,化石燃料制氢,属于“灰氢”,不符合题意;
b、风能属于可再生能源,可再生能源发电制氢属于“绿氢”,符合题意;
c、生物质能属于可再生能源,可再生能源发电制氢属于“绿氢”,符合题意。
故选bc;
(4)从微观角度解释,氢气能被压缩储存的原因是:分子之间存在间隔,受压后,分子之间的间隔变小;
(5)将氢气降温液化进行储存,属于物理储氢中的低温液态储存方式;
“液氨储氢”的原理是氢气与氮气在一定条件下生成液氨,进行储存,有新物质生成,属于化学储氢;
(6)氢化镁中镁元素、氢元素的质量比为:24:2=12:1;
氢化镁中镁元素显+2价,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得氢元素显-1价,元素化合价的表示方法是在化学式该元素的上方用正负号和数字表示,正负号标在数字前面。故氢化镁中氢元素的化合价表示为:。
三、(本题只有1个小题,共10分)
17.(2025九上·金牛期末)中国天宫空间站每名航天员每日需要氧气0.8kg,固体燃料氧气发生器制氧,是航天员安全可靠的供氧途径之一。向氧气发生器加入粉末状的铁粉和氯酸钠NaClO3);点燃铁粉,铁粉剧烈燃烧,放出大量的热,NaClO3受热分解为NaCl和O2。
(1)氯酸钠受热分解所需的能量来自于   。
(2)每名航天员4天所需O2共3.2kg,根据化学方程式2NaClO32NaCl+3O2↑计算,获得这些氧气理论上至少需要NaClO3的质量为多少?
(3)小组同学看到上面的信息后,做铁丝在氧气中燃烧的实验。回答下列问题:
①收集一瓶氧气供铁丝燃烧的实验使用,选择   装置收集氧气便于直接做该实验。若用装置D收集氧气,同学们应该进行的操作是   。
②铁丝在氧气中燃烧的现象有   (至少答两点)。
【答案】(1)铁粉剧烈燃烧
(2)设理论上至少需要NaClO3的质量为x
x=7.1kg
答:理论上至少需要NaClO3的质量为7.1kg。
(3)C;将氧气从a端通入;剧烈燃烧,火星四射,放热,生成黑色固体
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象;根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】(1)铁粉剧烈燃烧放出大量的热,NaClO3受热分解为NaCl和O2,所以氯酸钠受热分解所需的能量来自于铁粉的剧烈燃烧;
(2)解:设理论上至少需要NaClO3的质量为x
答:理论上至少需要NaClO3的质量为7.1kg。
(3)①收集一瓶氧气供铁丝燃烧的实验使用,则选择C装置(排水法)收集氧气方便预留少量水,便于直接做该实验;若用D装置收集氧气,氧气的密度比空气大,应该将氧气从a端通入;
②铁丝在氧气中燃烧的现象有剧烈燃烧,火星四射,放热,生成黑色固体。
【分析】(1)根据铁在氧气中剧烈燃烧放热使氯酸钠受热分解生成氯化钠和氧气;
(2)根据氯酸钠受热分解生成氯化钠和氧气的方程式中已知氧气的质量和式量来计算氯酸钠的质量来解答;
(3)根据排水法收集氧气来做铁在氧气中燃烧实验需要集气瓶中留有水来吸热热量,防止集气瓶受热不均而炸裂事件,铁在氧气中剧烈燃烧火星四射放热生成黑色固体;多功能瓶收集氧气时,氧气的密度大于空气密度来解答。
(1)由题意可知,点燃铁粉,铁粉剧烈燃烧,放出大量的热,NaClO3受热分解为NaCl和O2,所以氯酸钠受热分解所需的能量来自于铁粉的剧烈燃烧;
(2)见答案。
(3)①收集一瓶氧气供铁丝燃烧的实验使用,选择C装置(排水法)收集氧气方便预留少量水,便于直接做该实验;若用D装置收集氧气,氧气的密度比空气大,应该将氧气从a端通入;
②铁丝在氧气中燃烧的现象有剧烈燃烧,火星四射,放热,生成黑色固体。
四、(本题只有2个小题,共20分)
18.(2025九上·金牛期末)如图是常用的一些实验器材,根据题意回答问题:
(1)上图中的仪器名称是:B   ;I   。
(2)小组同学设计了一套制取气体的装置,可同时用于制取氧气和二氧化碳,其选用的仪器组是   ;用该装置制取氧气时发生的反应的化学方程式为   。
(3)上图中能直接置于酒精灯上加热的仪器是   (填序号),如果其内壁附着一些不易清洗的物质,需要用   (填仪器名称)进行清洗,判断其洗净的标准是   。
(4)将纯净干燥的CO2缓慢通入如图装置,观察到现象:
a.玻璃管内的干燥纸花始终未变色;
b.塑料瓶内的下方纸花先变红色,上方纸花后变红色。
①根据上述现象,得出关于CO2性质的结论是:   、   。
②将变红的石蕊纸花取出,稍微加热一段时间,纸花重新变成紫色,原因是   (从微观角度进行解释)。
【答案】(1)烧瓶;水槽
(2)AEFD;2H2O22H2O+O2↑
(3)C;试管刷;试管内壁的水既不聚成水滴,也不成股流下
(4)二氧化碳能与水反应生成酸性物质;二氧化碳密度比空气大;溶液中没有了氢离子
【知识点】实验室常见的仪器及使用;氧气的实验室制法;化学方程式的书写与配平;探究二氧化碳的性质
【解析】【解答】(1)B是烧瓶,I是水槽;
(2)小组同学设计了一套制取气体的装置,可同时用于制取氧气和二氧化碳,选用的是固液常温型发生装置,收集装置是向上排空气法,因此选用的仪器是AEFD用该装置制取氧气,过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为:;
(3)能直接置于酒精灯上加热的是试管C,如果其内壁附着一些不易清洗的物质,需要用试管刷进行清洗,判断其洗净的标准是试管内壁的水既不聚成水滴也不成股流下;
(4)①根据上述现象,玻璃管内的干燥纸花始终未变色,说明二氧化碳不能使干燥的石蕊纸花变色;塑料瓶内的下方纸花先变红色,上方纸花后变红色,说明二氧化碳密度比空气大且二氧化碳能与水反应生成酸性物质使石蕊纸花变红;
②将变红的石蕊纸花取出,加热一段时间,碳酸不稳定受热分解生成二氧化碳和水,溶液中没有了氢离子,纸花重新变成紫色。
【分析】(1)根据实验室常见仪器来解答;
(2)根据反应物的状态和反应条件来选择发生装置,气体的密度和溶解性来选择收集装置;过氧化氢分解生成水和氧气来解答;
(3)根据试管可以直接受热,实验完毕清洗试管,试管清洗干净的标准是试管内壁的水既不聚成水滴也不成股流下来解答;
(4)根据二氧化碳和水反应生成碳酸能使石蕊变红色,二氧化碳的密度大于空气密度;碳酸不稳定会分解生成水和二氧化碳来解答。
(1)根据实验室常用仪器的名称可知B是烧瓶,I是水槽;
(2)小组同学设计了一套制取气体的装置,可同时用于制取氧气和二氧化碳,选用的是固液常温型发生装置,收集装置是向上排空气法,因此选用的仪器是AEFD用该装置制取氧气,过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为;用该装置制取氧气,过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为:;
(3)能直接置于酒精灯上加热的是试管C,如果其内壁附着一些不易清洗的物质,需要用试管刷进行清洗,判断其洗净的标准是试管内壁的水既不聚成水滴,也不成股流下;
(4)①根据上述现象,玻璃管内的干燥纸花始终未变色,说明二氧化碳不能使干燥的石蕊纸花变色;塑料瓶内的下方纸花先变红色,上方纸花后变红色,说明二氧化碳密度比空气大,且二氧化碳能与水反应生成酸性物质使石蕊纸花变红;
②将变红的石蕊纸花取出,加热一段时间,碳酸不稳定,受热分解生成二氧化碳和水,溶液中没有了氢离子,纸花重新变成紫色。
19.(2025九上·金牛期末)CaCl2 2H2O(二水合氯化钙)可用于食品加工、制药等领域。工业上生产CaCl2 2H2O的主要流程示意图如图所示。
(1)《天工开物》中有“凡石灰经火焚炼为用”的记载,此描述中涉及的化学反应的基本反应类型为   。在焚烧后的残余物中加入适量的水,会导致温度   (选填“上升”或“降低”),反应涉及的化学方程式为   。
(2)上述流程中,粉碎机的作用是   ;在反应器中有一种气体生成,保持该气体化学性质的最小微粒是   (写微粒名称)。
(3)如果在实验室中完成过滤操作,需要使用到的玻璃仪器中除烧杯、玻璃棒之外,还需要的玻璃仪器名称是   。
(4)科学家们研制出一种新型低化剂,可将CO2转化为汽油,其主要转化过程的示意图如图:
①这项研究成果的重要意义是   (任写一点)。
②此流程中,Ⅱ中所加X中一定含有的元素是   (填元素符号)。
③有人说:“催化剂在反应过程前后,质量和化学性质都不变,因此可以一直使用”。对于该说法,你认为是   (选填“正确”或者“错误”)的。
【答案】(1)分解反应;上升;CaO+H2O=Ca(OH)2
(2)增大反应物接触面积,使反应更快更充分;二氧化碳分子
(3)漏斗
(4)实现了二氧化碳的转化利用,为开发新能源提供了新途径;H;错误
【知识点】质量守恒定律及其应用;二氧化碳的实验室制法;二氧化碳对环境的影响;生石灰的性质与用途
【解析】【解答】(1)石灰石的主要成分是碳酸钙,经高温煅烧后生成氧化钙和二氧化碳,该反应是一变多的分解反应。在焚烧后的残余物(氧化钙)中加入适量的水,氧化钙与水反应生成氢氧化钙并且放出热量温度升高;该反应的化学方程式为。
(2)粉碎机的作用是将石灰石粉碎来增大石灰石与稀盐酸的接触面积使反应更充分更快;在反应器中碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,保持二氧化碳化学性质的最小微粒是二氧化碳分子。
(3)过滤装置用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒。
(4)①这项研究成果的重要意义在于实现了二氧化碳的转化利用,将原本被视为温室气体的二氧化碳转化为有价值的汽油,这不仅有助于减少大气中的二氧化碳含量,缓解全球变暖问题,还为我们提供了一种新的能源来源。
②Ⅱ流程中CO中只含有C和O元素,而汽油中含有C和H元素,根据化学反应前后元素种类不变的原则,则X中必须含有H元素。
③有人说:“催化剂在反应过程前后质量和化学性质都不变,因此可以一直使用”。对于该说法,我认为是错误的。虽然催化剂在化学反应中质量和化学性质理论上保持不变,但在实际应用中,催化剂可能会因为中毒、烧结(高温下活性组分聚集)、流失等原因而失活,需要定期更换或再生。
【分析】(1)根据分解反应的概念是由一种物质反应生成多种物质的反应,碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,氧化钙和水反应生成氢氧化钙放热稳定升高来解答;
(2)根据粉碎增大反应物的接触面积加快反应速度,构成物质的微粒是保持物质的化学性质的最小微粒来解答;
(3)根据过滤操作用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒来解答;
(4)①根据二氧化碳的转换图可知,二氧化碳经过多次转换成汽油可以缓解温室响应,提高能源来解答;
②根据化学变化中元素守恒,原子的种类、数目不变来解答;
③根据催化剂的概念是改变其它物质的反应速度,本身的质量和化学性质不变,同种催化剂不能反复使用的原因是有损耗来解答。
(1)石灰石的主要成分是碳酸钙,经高温煅烧后生成氧化钙和二氧化碳,该反应是“一变多”,属于分解反应。
在焚烧后的残余物(氧化钙)中加入适量的水,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,该反应是放热反应,所以会导致温度上升;
反应的化学方程式为。
(2)粉碎机的作用是将石灰石粉碎,增大石灰石与稀盐酸的接触面积,使反应更充分、更快;
在反应器中,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,生成的气体是二氧化碳,保持二氧化碳化学性质的最小微粒是二氧化碳分子。
(3)过滤装置用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒。
(4)①这项研究成果的重要意义在于实现了二氧化碳的转化利用,将原本被视为温室气体的二氧化碳转化为有价值的汽油,这不仅有助于减少大气中的二氧化碳含量,缓解全球变暖问题,还为我们提供了一种新的能源来源。
②Ⅱ流程中,CO中只含有C和O元素,而汽油中含有C和H元素,根据化学反应前后元素种类不变的原则,X中必须含有H元素。
③有人说:“催化剂在反应过程前后,质量和化学性质都不变,因此可以一直使用”。对于该说法,我认为是错误的。虽然催化剂在化学反应中质量和化学性质理论上保持不变,但在实际应用中,催化剂可能会因为中毒(与杂质反应)、烧结(高温下活性组分聚集)、流失等原因而失活,需要定期更换或再生。
五、(本题只有1个小题,共15分)
20.(2025九上·金牛期末)实验探究是化学研究最重要的手段。三个兴趣小组对教材实验进行了进一步研究。
【第一小组】水的组成测定(如图)
(1)实验中,常在水中加入适量的硫酸钠溶液,其目的是 ________。
(2)实验过程中,a、b两根尖嘴管中产生气体的分子数之比为 ________;实验中,中间漏斗内的液面会上升,其原因是 ________。
(3)有同学在实验中不小心将氯化钠溶液加入了水中,实验中闻到一股刺激性气味。经分析,这是一种有毒性的气体单质,其化学式为 ________。
(4)该实验经精确测定,可以得到的结论是 ________(从微观角度描述)。
【第二小组】模拟粉尘爆炸实验
小组同学设计了如图装置,在纸杯中放入干燥的面粉,点燃蜡烛,通过插入纸杯下部的吸管迅速吹气,即可观察到被吹起面粉迅速燃烧的现象。
(5)该实验中没有观察到爆炸现象的原因是 ________。
(6)面粉的成分可以用化学式(C6H10O5)。表示,其充分燃烧的化学方程式为________。
(7)根据你的经验,可能存在可燃性粉尘的场所是 。
A. 棉纺厂 B. 采石场 C. 煤矿矿坑 D. CNC加气站
(8)通过实验,请从预防火灾、灭火、逃生等方面,帮面粉加工厂设计一个简单的消防预案:
①预防________(至少写出两点);
②灭火________;
③逃生________。
【第三小组】简易制氧
氧气是人类生存必不可少的气体。如图是某兴趣小组设计的自救器装置(其中箭头方向表示气体流动方向)。
(9)呼吸气路的设计:自救呼吸器使用时,需用鼻夹夹住鼻子,用嘴咬合呼吸软管进行呼吸。在正常吸气时,单向阀A和B的开闭情况是 ________(填“A打开,B闭合”或“A闭合,B打开”)。
(10)生氧试剂的选择:资料发现,超氧化物(如KO2、NaO2)过碳酸钠等固体,在一定条件下均可作为制氧剂。过氧化氢溶液在常温下也能产生氧气,但与超氧化物相比,从实际使用角度考虑存在比较明显的不足是 ________(合理即可)。
(11)500g超氧化钾(KO2)和500g超氧化钠(NaO2)的生氧性能如图丙所示。人正常呼吸时需要生氧试剂的生氧速度不低于1L/min,结合自救呼吸器的结构和生氧试剂的生氧性能,你认为两种试剂更好的是________,你选择的理由是 ________。
【答案】(1) 增强导电性
(2) 2:1 电解水产生气体,氢气不溶于水,氧气不易溶于水,使装置内压强增大
(3) Cl2
(4) 水分子分解成氢原子和氧原子,氢原子重新组合成氢分子,氧原子重新组合成氧分子
(5) 纸杯不是有限封闭空间,粉尘无法达到爆炸浓度
(6) C6H10O5+6O26CO2+5H2O
(7) A,C
(8) 保持通风良好、严禁烟火(合理即可) 配备干粉灭火器(合理即可) 设置安全通道标识,用湿毛巾捂口鼻弯腰撤离(合理即可)
(9) A打开,B闭合
(10) 需要额外储存容器和输送装置,易泄漏,使用不方便等
(11) 超氧化钾 能长时间满足人正常呼吸对生氧速度的需求
【知识点】氧气的实验室制法;电解水实验;质量守恒定律及其应用;燃烧和爆炸实验
【解析】【解答】(1)纯水几乎不导电,实验中加入适量硫酸钠溶液来增强水的导电性,使电解水的反应能够顺利进行。
(2)电解水时a管与电源负极相连,产生氢气;b管与电源正极相连,产生氧气;氢气和氧气的体积比为2:1。在相同条件下气体的分子数之比等于体积之比,所以a、b两根尖嘴管中产生气体的分子数之比为2:1。电解水过程中水分解产生氢气和氧气,氢气不溶于水,氧气不易溶于水,气体量增多,使装置内压强增大,在压强差的作用下中间漏斗内的液面会上升。
(3)氯化钠溶液中含有氯元素,产生的刺激性气味有毒气体单质是氯气,其化学式为Cl2。
(4)在化学反应中分子可以分成原子,原子重新组合成新的分子。水电解时水分子分解成氢原子和氧原子,氢原子重新组合成氢分子,氧原子重新组合成氧分子。
(5)粉尘爆炸需要在有限空间内,粉尘达到一定浓度,遇到明火等条件。该实验中没有观察到爆炸现象,可能是因为纸杯不是有限的封闭空间,无法使粉尘达到爆炸所需的浓度,燃烧产生的能量不能急剧释放。
(6)面粉C6H10O5充分燃烧生成二氧化碳和水的方程式为:C6H10O5+6O26CO2+5H2O。
(7)A 、棉纺厂有大量的棉花纤维粉尘,属于可燃性粉尘,存在可燃性粉尘;
B、采石场主要是石头粉尘,不具有可燃性,不存在可燃性粉尘;
C、煤矿矿坑有煤尘,煤尘是可燃性粉尘,存在可燃性粉尘;
D、CNG加气站主要是天然气,不存在可燃性粉尘。
故答案为:AC.
(8)①预防:保持车间通风良好,降低面粉粉尘浓度;严禁烟火,避免火源引发粉尘燃烧。
②灭火:配备干粉灭火器等适用的灭火设备,利用隔绝氧气或降低温度到着火点以下的原理灭火。
③逃生:设置明显的安全通道标识;发生火灾时用湿毛巾捂住口鼻,弯腰低身沿安全通道迅速撤离。
(9)正常吸气时,需要外界空气进入生氧装置,再进入人体,所以单向阀A打开,使外界空气能顺利进入;单向阀B闭合,防止生氧装置内的气体倒流。故单向阀A和B的开闭情况是A打开,B闭合。
(10)过氧化氢溶液在常温下能产生氧气,但与超氧化物相比,从实际使用角度考虑,过氧化氢溶液需要额外的储存容器和输送装置,且容易泄漏,使用起来不如超氧化物方便,所以存在比较明显的不足。
(11)人正常呼吸时需要生氧试剂的生氧速度不低于1L/min,从生氧性能图可以看出,超氧化钠在开始阶段生氧速度大于1L/min,但持续时间较短;超氧化钾生氧速度一开始就大于1L/min,且能较长时间保持。结合自救呼吸器需要持续稳定提供氧气的结构要求,超氧化钾更好,因为它能长时间满足人正常呼吸对生氧速度的需求。
【分析】(1)根据电解水实验中加入硫酸钠来增强水的导电性,电解水正极产生氧气,负极产生氢气,二者的体积比是1:2;氢气不溶于水,氧气不易溶于水;电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氢气和有毒有刺激性气味的氯气;化学变化中分子分成原子,原子重新结合成新的分子来解答;
(2)根据可燃的粉尘在有限的空间中燃烧会产生爆炸事件,故面粉、煤粉是可燃的粉末,故在面粉厂、煤粉厂需张贴严禁烟火的标志,并且配备灭火器,保持该厂通风良好来解答;
(3)根据过氧化氢分解生成氧气和水,超氧化物运输比过氧化氢运输方便,人体的正常呼吸需要生氧试剂的生氧速度不低于1L/min来解答。
1 / 1四川省成都市金牛区2024-2025学年九年级上学期期末化学试题
一、选择题(本大题包括15个小题,每小题3分,共45分,每小题只有一个选项符合题意)
1.(2025九上·金牛期末)下列展示我国古法酿酒的工序中,以发生化学变化为主的是
A.捣碎酒曲
B.谷曲混合
C.发酵成酒
D.泉水勾兑
2.(2025九上·金牛期末)保障安全是进行科学探究的前提,某探究实验中出现了如图安全图标,其中没有涉及到的是
A.实验中会用到电器 B.戴好护目镜
C.实验会用到锋利物品 D.实验中会用到明火
3.(2025九上·金牛期末)成都是一座雪山下的公园城市,公园里空气清新,水净草绿。下列说法正确的是
A.空气是一种宝贵的资源 B.空气中氧气的含量最高
C.清澈透明的河水是纯水 D.大水漫灌比滴灌更节水
4.(2025九上·金牛期末)嫦娥五号带回的月壤中含有大量安全无污染的核聚变原料He﹣3如图所示。下列关于He﹣3的说法正确的是
A.He﹣3是一种新元素
B.He﹣3原子中含有2个中子,2个电子
C.He﹣3原子中含有3个质子,没有中子
D.He﹣3原子中含有2个质子,1个中子,2个电子
5.(2025九上·金牛期末)认识燃烧的原理可以有效地利用和控制燃烧。下列说法正确的是
A.生火有术:钻木取火是利用摩擦生热,提高可燃物的着火点
B.驭火有方:点燃篝火前将木材架空,可增大可燃物与氧气的接触面积
C.防火有策:家里燃气泄漏时,尽快打开排气扇,防止发生爆炸
D.灭火有法:电线短路着火时快速泼水灭火,以免火势扩大
6.(2025九上·金牛期末)下列化学用语正确的是
A.两个氯原子Cl2 B.硫酸根离子
C.FeS读作硫化铁 D.硝酸钙的化学式Ca(NO3)2
7.(2025九上·金牛期末)小组同学通过参观考察,绘制了下列自来水厂处理水的过程模拟图。下列说法错误的是
A.混凝剂是明矾,可使悬浮杂质较快沉降
B.滤水池可除去难溶性杂质和部分可溶性杂质
C.X池中可以加入活性炭,吸附色素和异味
D.氯气用于杀菌消毒,发生的是化学变化
8.(2025九上·金牛期末)我国拥有自主知识产权的硅衬底高光效氮化镓发光二极管技术,已广泛用于照明、显像等多个领域。氮和镓的原子结构示意图及镓在元素周期表中的信息如图所示,下列说法正确的是
A.氮化镓的化学式为GaN
B.镓的相对原子质量为69.72
C.氮原子和镓原子的化学性质相似
D.图中X=31,镓位于元素周期表中第三周期
9.(2025九上·金牛期末)下列物质的组成、性质及用途不具有对应关系的是
A.高锰酸钾中含有氧元素可用于实验室制氧气
B.干冰升华吸热可用于人工增雨
C.氮气的化学性质不活泼,可用于食品充氮防腐
D.一氧化碳有可燃性,可用来炼铁
10.(2025九上·金牛期末)下列实验方案能达到实验目的的是
A.探究碳的还原性
B.实验室制取CO2
C.检查装置的气密性
D.探究CO2与H2O的反应
11.(2025九上·金牛期末)蛋白质由甘氨酸(C2H5O2N)等多种氨基酸构成。下列关于甘氨酸的说法正确的是
A.一个甘氨酸分子中含有一个氧分子
B.甘氨酸由碳、氢、氧、氮四种原子构成
C.甘氨酸由碳、氢、氧、氮四个元素组成
D.甘氨酸中氢元素的质量分数最小
12.(2025九上·金牛期末)CH4与CO2在催化剂作用下可得到合成气(CO和H2)反应过程中催化剂表面同时存在积碳反应和消碳反应,原理如图1所示。下列有关说法错误的是
A.为减少积碳量,可在原料气中加入稍过量CO2
B.生产中催化剂的催化效果降低,可能是积碳量减少导致的
C.图2中温度高于600℃时积碳量减少,原因是消耗的碳多于生成的碳
D.消碳反应中和的分子个数比为1:2
13.(2025九上·金牛期末)某化学兴趣小组利用下列图1所示装置(夹持仪器略去)测定空气中氧气含量。烧瓶容积为500mL,烧瓶中预留20mL的水;用激光笔点燃红磷,充分燃烧后,冷却至室温。打开弹簧夹,量筒内液面不再下降时,调整左、右两边液面相平,量筒内减少了57.6mL的水。下列分析错误的是
A.测得氧气的体积分数约为12%
B.打开弹簧夹,量筒中的水会倒吸入烧瓶
C.整个实验过程中,烧瓶内压强变化如图2所示
D.将烧瓶内预留水从20mL减少至10mL,对测定结果无影响
14.(2025九上·金牛期末)以化合价为纵坐标,物质类别为横坐标所绘制的图像叫价类图,根据下面碳元素的价类图,下列说法正确的是
A.CH4是天然气的主要成分,其燃烧的化学方程式为CH4+O2CO2+2H2O
B.a点对应的物质不止一种,常温下化学性质不活泼
C.b、c点物质的组成元素相同,二者性质也相似
D.X点对应的物质是石灰石、石灰水的主要成分
15.(2025九上·金牛期末)物质转化是化学研究的重要内容。A、B、C、D、E、F是初中化学的常见物质,A是暗紫色固体,E和F是常温下组成元素相同的液体。D是常见的气体。转化关系如图,(图中“→”表示物质间能发生一步转化,反应条件略去)。下列说法正确的是
A.此框图中的物质共包含4种氧化物
B.A、E、F中所含相同元素的化合价也相同
C.物质E和F性质不同的原因是分子构成不同
D.D物质是由原子直接构成的
二、(本题只有1个小题,共10分)
16.(2025九上·金牛期末)氢气是最理想的清洁能源,依据不同制取方式,可分为“绿氢”“灰氢”“蓝氢”“紫氢”和“金氢”等。如图带你认识“多彩”的氢。
储氢是实现氢能广泛应用的重要环节,分为物理储氢和化学储氢,前者包括高压气态、低温液态、吸附等储存方式,后者将氢气转化为其他化合物进行储存。“液氨储氢”的原理是氢气与氮气在一定条件下生成液氨,进行储存。
依据上文,回答问题。
(1)化学燃料制氢的方法之一是煤制氢,原理可表示为C+H2O(气态)X+H2,X具有的化学性质是   。
(2)氢气是清洁高能燃料的原因   (用化学方程式表示)。在氢气燃烧过程中的最小粒子是   (用符号表示)。
(3)属于“绿氢”的是   (填字母)。
a.煤燃烧发电制氢
b.风能发电制氢
c.生物质能发电制氢
(4)从微观角度解释,氢气能被压缩储存的原因是   。
(5)将氢气降温液化进行储存,属于物理储氢中的   储存方式,“液氨储氢”属于   (填“物理”或“化学”)储氢。
(6)氢化镁(MgH2)也可用于储氢。氢化镁中镁元素、氢元素的质量比为   (最简整数比),标出氢化镁中氢元素的化合价   。
三、(本题只有1个小题,共10分)
17.(2025九上·金牛期末)中国天宫空间站每名航天员每日需要氧气0.8kg,固体燃料氧气发生器制氧,是航天员安全可靠的供氧途径之一。向氧气发生器加入粉末状的铁粉和氯酸钠NaClO3);点燃铁粉,铁粉剧烈燃烧,放出大量的热,NaClO3受热分解为NaCl和O2。
(1)氯酸钠受热分解所需的能量来自于   。
(2)每名航天员4天所需O2共3.2kg,根据化学方程式2NaClO32NaCl+3O2↑计算,获得这些氧气理论上至少需要NaClO3的质量为多少?
(3)小组同学看到上面的信息后,做铁丝在氧气中燃烧的实验。回答下列问题:
①收集一瓶氧气供铁丝燃烧的实验使用,选择   装置收集氧气便于直接做该实验。若用装置D收集氧气,同学们应该进行的操作是   。
②铁丝在氧气中燃烧的现象有   (至少答两点)。
四、(本题只有2个小题,共20分)
18.(2025九上·金牛期末)如图是常用的一些实验器材,根据题意回答问题:
(1)上图中的仪器名称是:B   ;I   。
(2)小组同学设计了一套制取气体的装置,可同时用于制取氧气和二氧化碳,其选用的仪器组是   ;用该装置制取氧气时发生的反应的化学方程式为   。
(3)上图中能直接置于酒精灯上加热的仪器是   (填序号),如果其内壁附着一些不易清洗的物质,需要用   (填仪器名称)进行清洗,判断其洗净的标准是   。
(4)将纯净干燥的CO2缓慢通入如图装置,观察到现象:
a.玻璃管内的干燥纸花始终未变色;
b.塑料瓶内的下方纸花先变红色,上方纸花后变红色。
①根据上述现象,得出关于CO2性质的结论是:   、   。
②将变红的石蕊纸花取出,稍微加热一段时间,纸花重新变成紫色,原因是   (从微观角度进行解释)。
19.(2025九上·金牛期末)CaCl2 2H2O(二水合氯化钙)可用于食品加工、制药等领域。工业上生产CaCl2 2H2O的主要流程示意图如图所示。
(1)《天工开物》中有“凡石灰经火焚炼为用”的记载,此描述中涉及的化学反应的基本反应类型为   。在焚烧后的残余物中加入适量的水,会导致温度   (选填“上升”或“降低”),反应涉及的化学方程式为   。
(2)上述流程中,粉碎机的作用是   ;在反应器中有一种气体生成,保持该气体化学性质的最小微粒是   (写微粒名称)。
(3)如果在实验室中完成过滤操作,需要使用到的玻璃仪器中除烧杯、玻璃棒之外,还需要的玻璃仪器名称是   。
(4)科学家们研制出一种新型低化剂,可将CO2转化为汽油,其主要转化过程的示意图如图:
①这项研究成果的重要意义是   (任写一点)。
②此流程中,Ⅱ中所加X中一定含有的元素是   (填元素符号)。
③有人说:“催化剂在反应过程前后,质量和化学性质都不变,因此可以一直使用”。对于该说法,你认为是   (选填“正确”或者“错误”)的。
五、(本题只有1个小题,共15分)
20.(2025九上·金牛期末)实验探究是化学研究最重要的手段。三个兴趣小组对教材实验进行了进一步研究。
【第一小组】水的组成测定(如图)
(1)实验中,常在水中加入适量的硫酸钠溶液,其目的是 ________。
(2)实验过程中,a、b两根尖嘴管中产生气体的分子数之比为 ________;实验中,中间漏斗内的液面会上升,其原因是 ________。
(3)有同学在实验中不小心将氯化钠溶液加入了水中,实验中闻到一股刺激性气味。经分析,这是一种有毒性的气体单质,其化学式为 ________。
(4)该实验经精确测定,可以得到的结论是 ________(从微观角度描述)。
【第二小组】模拟粉尘爆炸实验
小组同学设计了如图装置,在纸杯中放入干燥的面粉,点燃蜡烛,通过插入纸杯下部的吸管迅速吹气,即可观察到被吹起面粉迅速燃烧的现象。
(5)该实验中没有观察到爆炸现象的原因是 ________。
(6)面粉的成分可以用化学式(C6H10O5)。表示,其充分燃烧的化学方程式为________。
(7)根据你的经验,可能存在可燃性粉尘的场所是 。
A. 棉纺厂 B. 采石场 C. 煤矿矿坑 D. CNC加气站
(8)通过实验,请从预防火灾、灭火、逃生等方面,帮面粉加工厂设计一个简单的消防预案:
①预防________(至少写出两点);
②灭火________;
③逃生________。
【第三小组】简易制氧
氧气是人类生存必不可少的气体。如图是某兴趣小组设计的自救器装置(其中箭头方向表示气体流动方向)。
(9)呼吸气路的设计:自救呼吸器使用时,需用鼻夹夹住鼻子,用嘴咬合呼吸软管进行呼吸。在正常吸气时,单向阀A和B的开闭情况是 ________(填“A打开,B闭合”或“A闭合,B打开”)。
(10)生氧试剂的选择:资料发现,超氧化物(如KO2、NaO2)过碳酸钠等固体,在一定条件下均可作为制氧剂。过氧化氢溶液在常温下也能产生氧气,但与超氧化物相比,从实际使用角度考虑存在比较明显的不足是 ________(合理即可)。
(11)500g超氧化钾(KO2)和500g超氧化钠(NaO2)的生氧性能如图丙所示。人正常呼吸时需要生氧试剂的生氧速度不低于1L/min,结合自救呼吸器的结构和生氧试剂的生氧性能,你认为两种试剂更好的是________,你选择的理由是 ________。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】物理变化、化学变化的特点及其判别
【解析】【解答】化学变化是有新物质生成的变化,物理变化是没有新物质生成的变化,捣碎酒曲、谷曲混合、泉水勾兑过程中都没有新物质的生成,属于物理变化,发酵成酒过程中有新物质酒精生成,属于化学变化。
故答案为:C。
【分析】根据化学变化是有新物质生成的变化,物理变化是没有新物质生成的变化分析。
2.【答案】A
【知识点】几种常见的与化学有关的图标
【解析】【解答】该图中有护目镜图标、明火、热烫、尖锐物品、清洗手的图标。
A、图示中没有电器标志,该说法正确,不符合题意;
B、第一个图是戴好护目镜是安全图标,上图中涉及到了,不符合题意;
C、第四个图表示实验会用到锋利物品是安全图标,不符合题意;
D、第二个图标是用到明火安全图标,上图中涉及到了,不符合题意。
故答案为:A.
【分析】根据实验室中常见的图标有护目镜、明火、热烫、尖锐物品、清洗手的图标来解答。
3.【答案】A
【知识点】空气的组成;保护水资源;纯净物和混合物
【解析】【解答】A、空气包含氧气、氮气等多种气体,氧气供生物呼吸,氮气可用于化工生产等,所以空气是一种宝贵的资源,该说法正确,符合题意;
B、空气中氮气的含量最高,约占空气体积的78%,氧气约占21%,该说法错误,不符合题意;
C、清澈透明的河水虽然看起来干净,但其中含有许多可溶性杂质和微生物等,不是纯水,该说法错误,不符合题意;
D、滴灌是将水缓慢而精准地滴到植物根部,能最大程度减少水的浪费,大水漫灌会造成大量水的流失,所以滴灌比大水漫灌更节水,该说法错误,不符合题意。
故答案为:A.
【分析】根据空气主要由氮气和氧气组成,氮气可以作为食品的保护气,氧气是常用的氧化剂可以供给呼吸和支持燃烧;清澈透明的河水是混合物,爱护水资源的措施是节约用水同时防止水体污染来解答。
4.【答案】D
【知识点】原子的有关数量计算
【解析】【解答】 He﹣3 表示氦原子的质子数是2,中子数是1,相对原子质量是质子数和中子数之和,故氦的相对质量为3,在原子中质子数等于电子数,故氦的电子数是2;说法正确的是D,说法错误的是ABC。
故答案为:D.
【分析】根据氦的原子结构图分析可知, He﹣3 表示氦原子的质子数、电子数是2,中子数是1,相对原子质量是3来解答。
5.【答案】B
【知识点】燃烧与燃烧的条件;完全燃烧与不完全燃烧;灭火的原理和方法
【解析】【解答】A、钻木取火是利用摩擦生热使温度达到可燃物的着火点,着火点是物质本身的一种属性,一般不能改变,该说法错误,不符合题意;
B、点燃篝火前将木材架空能使木材与氧气充分接触,增大了可燃物与氧气的接触面积,从而使燃烧更充分,该说法正确,符合题意;
C、家里燃气泄漏时不能打开排气扇,因为排气扇启动时可能产生电火花,会引发燃气爆炸,该说法错误,不符合题意;
D、电线短路着火时,不能用水灭火,原因是水为导体,可能会使人触电,同时还可能损坏电器设备,应先切断电源后再灭火,该说法错误,不符合题意。
故答案为:B.
【分析】A、根据可燃物燃烧需达到着火点和与氧气接触,着火点是物质的属于来解答;
B、根据架空木材是增大可燃物与氧气的接触面积加快反应来解答;
C、根据家用燃气是易燃气体,与空气的混合气体在有限的空间内燃烧会产生爆炸事件来解答;
D、根据水是导体,电线短路造成的火灾先切断电源后灭火来解答。
6.【答案】D
【知识点】化学式的书写及意义;化学符号及其周围数字的意义
【解析】【解答】A、元素符号来表示一个原子,元素符号前的数字表示原子个数,故两个氯原子应表示为2Cl,Cl2 表示氯气这种物质或一个氯气分子,该说法错误,不符合题意;
B、元素符号右上角离子所带的正负电荷数,数字在前,正负符号在后,带1个电荷时,1要省略;故硫酸根离子应表示为,该说法错误,不符合题意;
C、在FeS中铁元素显+2价,应读作硫化亚铁,硫化铁的化学式为Fe2 S3 ,该说法错误,不符合题意;
D、在化合物中正负化合价代数和为零,而硝酸钙中钙元素显+2价,硝酸根显 1价,其化学式为Ca(NO3 )2 ,该书写正确,符合题意。
故答案为:D.
【分析】根据元素符号前面的数字表示原子个数,右上方的数字表示一个离子所带的电荷数,在化合物中正负价的代数和为0,二价的铁读作亚铁来解答。
7.【答案】B
【知识点】水的净化;物理变化、化学变化的特点及其判别
【解析】【解答】A、明矾溶于水形成的胶状物对杂质吸附,使杂质沉降,该说法正确,不符合题意;
B、滤水池可除去难溶性杂质,不能除去可溶性杂质,该说法错误,符合题意;
C、活性炭具有吸附性,能吸附异味和色素,能吸附部分有害物质,该说法正确,不符合题意;
D、氯气用于杀菌消毒,而杀菌消毒属于化学变化,该说法正确,不符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据明矾可以沉淀不溶于水的物质,过滤分离溶和不溶物,活性炭具有吸附性可以吸附色素和异味,杀菌消毒属于化学变化来解答。
8.【答案】A,B
【知识点】原子结构示意图与离子结构示意图;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】A、镓原子的最外层电子数为3易失去3个电子而形成带3个单位正电荷的阳离子,则该元素的化合价为+3价;氮原子的最外层电子数为5易得到3个电子而形成3个单位负电荷的阴离子,则该元素的化合价为﹣3价,则氮化镓的化学式是GaN,该说法正确,符合题意;
B、根据元素周期表中的一格可知,汉字下面的数字表示相对原子质量,该元素的相对原子质量为69.72,该说法正确,符合题意;
C、原子最外层电子数决定元素化学性质,氮原子和镓原子的最外层电子数不同,化学性质不相似,该说法错误,不符合题意;
D、由镓原子的结构示意图可知,镓原子的核内质子数为31,原子核外有4个电子层,则在元素周期表中第四周期;根据元素周期表中的一格可知,左上角的数字表示原子序数,原子中原子序数=核电荷数=质子数,则X=31,该说法错误,不符合题意。
故答案为:AB.
【分析】根据元素周期表中一格的信息可知,左上方的数字表示质子数、原子序数,下方的数字表示原子的相对质量,中间的汉字表示元素名称;在原子中质子数等于电子数,原子的电子层数决定该元素的周期数,最外层电子数决定该原子得失电子数以及该元素的化合价, 在化合物中正负价的代数和为0来书写化学式来解答。
9.【答案】D
【知识点】氧气的实验室制法;氮气及稀有气体的用途;二氧化碳的用途;一氧化碳的化学性质
【解析】【解答】A、高锰酸钾中含有氧元素,在加热条件下高锰酸钾能分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,所以可用于实验室制氧气,正确,不符合题意;
B、干冰是固态二氧化碳,干冰升华时会吸收大量的热使周围环境温度降低来实现人工增雨,正确,不符合题意;
C、氮气的化学性质不活泼,很难与其他物质发生化学反应,可以作为食品的保护气;正确,不符合题意;
D、一氧化碳具有可燃性,这一性质决定它可作为燃料使用,而一氧化碳用于炼铁是利用了一氧化碳的还原性,错误,符合题意。
故答案为:D.
【分析】A、根据高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气来解答;
B、根据干冰升华吸热来进行人工降雨来解答;
C、根据氮气的化学性质稳定可以作为食品的保护气来解答;
D、根据一氧化碳具有可燃性可以作为燃料,一氧化碳具有还原性可以冶炼金属来解答。
10.【答案】A
【知识点】检查装置的气密性;碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验;二氧化碳的实验室制法;探究二氧化碳的性质
【解析】【解答】A、试管中黑色粉末逐渐变红色,澄清石灰水变浑浊,说明碳和氧化铜反应生成了铜和二氧化碳,可探究碳的还原性,该方案能达到目的,符合题意;
B、大理石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙与稀硫酸反应生成微溶于水的硫酸钙,硫酸钙覆盖在大理石表面从而阻止反应的进行,不能持续得到二氧化碳,不能用作实验室制取CO2,该方案不能达到目的,不符合题意;
C、该装置未构成封闭体系,即左边的长颈漏斗与大气相通;无论该装置气密性是否良好,导管口都不会有气泡产生,不能判断气密性是否良好,该方案不能达到目的,不符合题意;
D、石蕊小纸花喷水后放入盛有二氧化碳的集气瓶中,石蕊小纸花变红色,由于没有做对比实验排除二氧化碳使石蕊变红的可能,不能探究CO2与H2O的反应,该方案不能达到目的,不符合题意。
故答案为:A.
【分析】A、根据氧化铜和碳在高温下反应生成铜和二氧化碳来解答;
B、根据碳酸钙和硫酸反应生成硫酸钙微溶于阻碍碳酸钙和硫酸的进一步反应来解答;
C、根据长颈漏斗没有形成封闭体系,无法检验装置的气密性来解答;
D、根据二氧化碳和水反应生成碳酸能使石蕊变红色,没有对比实验验证二氧化碳能否使石蕊变红色来解答。
11.【答案】D
【知识点】化学式的书写及意义;化学式的相关计算
【解析】【解答】A、一个甘氨酸分子中含有2个氧原子,而甘氨酸分子中不含有氧分子,说法错误,不符合题意;
B、甘氨酸是由甘氨酸分子构成的,甘氨酸分子是由碳、氢、氧、氮四种原子构成的,说法错误,不符合题意;
C、甘氨酸由碳、氢、氧、氮四种元素组成,而元素只讲种类不讲个数,该说法错误,不符合题意;
D、甘氨酸中C、H、O、N元素的质量比为 (12×2):(1×5):(16×2):(14×1)=24:5:32:14,氢元素的质量分数最小,故说法正确,符合题意。
故答案为:D.
【分析】根据物质由元素组成以及元素的质量和质量分数,元素不讲个数只讲种类;物质由分子构成分子由原子构成来解答。
12.【答案】B
【知识点】微粒观点及模型图的应用
【解析】【解答】A、从图1可以看出,甲烷先转化为碳和氢气,碳和二氧化碳反应生成一氧化碳,所以为减少积碳,可在原料气中适当增加二氧化碳气体的量,使催化剂表面的碳更快的转化为一氧化碳,该说法正确,不符合题意;
B、生产中催化剂的催化效果降低,可能是反应生成的积碳过多,附着在催化剂的表面,阻止催化剂与反应物接触,该说法错误,符合题意;
C、图2中温度高于600℃时积碳量减少的原因是温度升高,消碳反应所消耗的碳的量多于积碳反应产生的碳,该说法正确,不符合题意;
D、根据微观示意图可知,消碳反应是二氧化碳和碳在高温条件下反应生成一氧化碳的化学方程式为,消碳反应中和的分子个数比为1:2,该说法正确,不符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据反应模型图分析可知,甲烷先转换成碳和氢气,碳和二氧化碳在高温下反应生成有毒的一氧化碳的方程式中分数的个数以及质量关系,增加二氧化碳来消耗单质碳的反应过程中的催化剂没有充分接触反应速度慢来解答。
13.【答案】C
【知识点】测定空气中的氧气含量
【解析】【解答】红磷燃烧能够消耗空气中的氧气,容器中的气压减小低于外界大气压,水进入容器,进入容器中的水的体积即为容器中空气中的氧气体积。A、消耗的氧气体积为57.6mL,瓶内起始空气体积为,则测得氧气的体积分数为,该说法正确,不符合题意;
B、红磷燃烧消耗氧气瓶内气压减小,在大气压的作用下量筒中的水倒吸入烧瓶,该说法正确,不符合题意;
C、燃烧过程中放出热量瓶内压强变大,反应结束恢复到室温后,瓶内的气压应小于起始气压,因为红磷燃烧消耗氧气,使瓶内的气压减小,该说法错误,符合题意;
D、实验测定空气中的氧气含量的原理是利用瓶内外的压强差,与瓶内水的量无关,所以瓶内水的量对测定结果没有影响,该说法正确,不符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据氧气占空气体积的五分之一,红磷燃烧消耗密闭容器内的氧气形成压强差,进入到红磷燃烧的装置中的水的体积就是氧气的体积来解答。
14.【答案】B
【知识点】常用盐的用途;物质的元素组成;有关元素化合价的计算;甲烷、乙醇等常见有机物的性质和用途
【解析】【解答】A、天然气的主要成分是甲烷,甲烷燃烧生成二氧化碳和水的化学方程式为:,该说法错误,不符合题意;
B、a点对应的物质是碳的单质,碳的单质有金刚石、石墨等,常温下化学性质不活泼,该说法正确,符合题意;
C、b、c均为碳的氧化物,其中碳元素的化合价分别为+2、+4,在化合物中各元素化合价代数和为零,则分别为一氧化碳和二氧化碳,这两种物质的组成元素相同,但它们的分子结构不同,故二者化学性质不同,该说法错误,不符合题意;
D、石灰水是氢氧化钙的水溶液,石灰石的主要成分为碳酸钙,该说法错误,不符合题意。
故答案为:B.
【分析】A、根据甲烷是天然气的主要成分,甲烷燃烧生成水和二氧化碳来解答;
B、根据碳的单质有金刚石、石墨和碳60,在常温下它们的化学性质稳定来解答;
C、根据碳的氧化物有一氧化碳和二氧化碳,它们的组成元素相同但是它们的结构不同,化学性质不同来解答;
D、根据碳酸钙是石灰水、大理石的主要成分来解答。
15.【答案】C
【知识点】氧气的实验室制法
【解析】【解答】A、B、C、D、E、F是初中化学的常见物质;A是暗紫色固体高锰酸钾,高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气;E和F是常温下组成元素相同的液体,E在C是作用下生成F和D,D是常见的气体,则E是过氧化氢,C是二氧化锰,F是水,D是氧气,B是锰酸钾。
A、由分析可知,A是高锰酸钾,B是锰酸钾,C是二氧化锰,D是氧气,E是过氧化氢,F是水,则此框图中的物质共包含二氧化锰、过氧化氢、水3种氧化物,说法错误,不符合题意;
B、A是高锰酸钾,E是过氧化氢,F是水,高锰酸钾和水中氧元素的化合价为-2,过氧化氢中氧元素的化合价为-1,则A、E、F中所含相同元素的化合价不相同,说法错误,不符合题意;
C、E是过氧化氢,由过氧化氢分子构成,F是水,水由水分子构成,则物质E和F性质不同的原因是分子构成不同,说法正确,符合题意;
D、D物质是氧气,氧气是由分子构成的,说法错误,不符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据暗紫色的高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,过氧化氢和水的组成元素相同,过氧化氢在二氧化锰催化作用下反应生成水和氧气,化合物中正负价的代数和为0;氧化物是由两种元素组成其中一种是氧元素的化合物;不同物质由不同分子构成,不同分子的化学性质不同;物质由分子、原子和离子构成来解答。
16.【答案】(1)可燃性、还原性(合理即可)
(2);H、O
(3)bc
(4)氢气分子间有间隔,受压时分子间间隔变小
(5)低温液态;化学
(6)12:1;
【知识点】分子的定义与分子的特性;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;一氧化碳的化学性质;氢气的用途和氢能的优缺点
【解析】【解答】(1)在化学反应前后原子的种类和数目不变,而该反应方程式中已知反应物中含C、H、O的个数分别是1、2、1,生成物中含C、H、O的个数分别是0、2、0,故生成物中还应含1个C、1个O,故X的化学式为CO,一氧化碳具有的化学性质是还原性、可燃性等;
(2)氢气燃烧产物只有水,比较环保,且燃烧值大,故是清洁高能燃料,该反应的化学方程式为:;原子是化学变化中的最小粒子,故在氢气燃烧过程中的最小粒子是H、O;
(3)a、煤属于化石燃料,化石燃料制氢属于“灰氢”,不符合题意;
b、风能属于可再生能源,可再生能源发电制氢属于“绿氢”,符合题意;
c、生物质能属于可再生能源,可再生能源发电制氢属于“绿氢”,符合题意。
故答案为:bc.
(4)氢气能被压缩储存的原因是分子之间存在间隔,受压后分子之间的间隔变小;
(5)将氢气降温液化进行储存,属于物理储氢中的低温液态储存方式;“液氨储氢”的原理是氢气与氮气在一定条件下生成液氨进行储存的过程中有新物质生成,属于化学储氢;
(6)氢化镁中镁元素、氢元素的质量比为:24:2=12:1;在化合物中正负化合价的代数和为零,而氢化镁中镁元素显+2价,则氢元素显-1价,故氢化镁中氢元素的化合价表示为:。
【分析】(1)根据化学变化中元素守恒,原子的种类、数目不变,一氧化碳具有可燃性和还原性来解答;
(2)根据氢气在氧气中燃烧生成水放热量大是理想的能源,原子是化学变化中的最小微粒来解答;
(3)根据可再生能源制取氢气属于“绿氢”来解答;
(4)根据分子的特性有分子在运动,分子间有间隔来解答;
(5)根据没有新物质生成的变化是物理变化,有新物质生成的变化是化学变化来解答;
(6)根据在化合物中正负价的代数和为0,物质由元素组成以及元素的质量来解答。
(1)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、1,生成物中含C、H、O的个数分别是0、2、0,故生成物中还应含1个C、1个O,故X的化学式为CO,一氧化碳具有化学性质是:还原性、可燃性等;
(2)氢气燃烧产物只有水,比较环保,且燃烧值大,故是清洁高能燃料,该反应的化学方程式为:;
原子是化学变化中的最小粒子,故在氢气燃烧过程中的最小粒子是:H、O;
(3)a、煤属于化石燃料,化石燃料制氢,属于“灰氢”,不符合题意;
b、风能属于可再生能源,可再生能源发电制氢属于“绿氢”,符合题意;
c、生物质能属于可再生能源,可再生能源发电制氢属于“绿氢”,符合题意。
故选bc;
(4)从微观角度解释,氢气能被压缩储存的原因是:分子之间存在间隔,受压后,分子之间的间隔变小;
(5)将氢气降温液化进行储存,属于物理储氢中的低温液态储存方式;
“液氨储氢”的原理是氢气与氮气在一定条件下生成液氨,进行储存,有新物质生成,属于化学储氢;
(6)氢化镁中镁元素、氢元素的质量比为:24:2=12:1;
氢化镁中镁元素显+2价,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得氢元素显-1价,元素化合价的表示方法是在化学式该元素的上方用正负号和数字表示,正负号标在数字前面。故氢化镁中氢元素的化合价表示为:。
17.【答案】(1)铁粉剧烈燃烧
(2)设理论上至少需要NaClO3的质量为x
x=7.1kg
答:理论上至少需要NaClO3的质量为7.1kg。
(3)C;将氧气从a端通入;剧烈燃烧,火星四射,放热,生成黑色固体
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象;根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】(1)铁粉剧烈燃烧放出大量的热,NaClO3受热分解为NaCl和O2,所以氯酸钠受热分解所需的能量来自于铁粉的剧烈燃烧;
(2)解:设理论上至少需要NaClO3的质量为x
答:理论上至少需要NaClO3的质量为7.1kg。
(3)①收集一瓶氧气供铁丝燃烧的实验使用,则选择C装置(排水法)收集氧气方便预留少量水,便于直接做该实验;若用D装置收集氧气,氧气的密度比空气大,应该将氧气从a端通入;
②铁丝在氧气中燃烧的现象有剧烈燃烧,火星四射,放热,生成黑色固体。
【分析】(1)根据铁在氧气中剧烈燃烧放热使氯酸钠受热分解生成氯化钠和氧气;
(2)根据氯酸钠受热分解生成氯化钠和氧气的方程式中已知氧气的质量和式量来计算氯酸钠的质量来解答;
(3)根据排水法收集氧气来做铁在氧气中燃烧实验需要集气瓶中留有水来吸热热量,防止集气瓶受热不均而炸裂事件,铁在氧气中剧烈燃烧火星四射放热生成黑色固体;多功能瓶收集氧气时,氧气的密度大于空气密度来解答。
(1)由题意可知,点燃铁粉,铁粉剧烈燃烧,放出大量的热,NaClO3受热分解为NaCl和O2,所以氯酸钠受热分解所需的能量来自于铁粉的剧烈燃烧;
(2)见答案。
(3)①收集一瓶氧气供铁丝燃烧的实验使用,选择C装置(排水法)收集氧气方便预留少量水,便于直接做该实验;若用D装置收集氧气,氧气的密度比空气大,应该将氧气从a端通入;
②铁丝在氧气中燃烧的现象有剧烈燃烧,火星四射,放热,生成黑色固体。
18.【答案】(1)烧瓶;水槽
(2)AEFD;2H2O22H2O+O2↑
(3)C;试管刷;试管内壁的水既不聚成水滴,也不成股流下
(4)二氧化碳能与水反应生成酸性物质;二氧化碳密度比空气大;溶液中没有了氢离子
【知识点】实验室常见的仪器及使用;氧气的实验室制法;化学方程式的书写与配平;探究二氧化碳的性质
【解析】【解答】(1)B是烧瓶,I是水槽;
(2)小组同学设计了一套制取气体的装置,可同时用于制取氧气和二氧化碳,选用的是固液常温型发生装置,收集装置是向上排空气法,因此选用的仪器是AEFD用该装置制取氧气,过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为:;
(3)能直接置于酒精灯上加热的是试管C,如果其内壁附着一些不易清洗的物质,需要用试管刷进行清洗,判断其洗净的标准是试管内壁的水既不聚成水滴也不成股流下;
(4)①根据上述现象,玻璃管内的干燥纸花始终未变色,说明二氧化碳不能使干燥的石蕊纸花变色;塑料瓶内的下方纸花先变红色,上方纸花后变红色,说明二氧化碳密度比空气大且二氧化碳能与水反应生成酸性物质使石蕊纸花变红;
②将变红的石蕊纸花取出,加热一段时间,碳酸不稳定受热分解生成二氧化碳和水,溶液中没有了氢离子,纸花重新变成紫色。
【分析】(1)根据实验室常见仪器来解答;
(2)根据反应物的状态和反应条件来选择发生装置,气体的密度和溶解性来选择收集装置;过氧化氢分解生成水和氧气来解答;
(3)根据试管可以直接受热,实验完毕清洗试管,试管清洗干净的标准是试管内壁的水既不聚成水滴也不成股流下来解答;
(4)根据二氧化碳和水反应生成碳酸能使石蕊变红色,二氧化碳的密度大于空气密度;碳酸不稳定会分解生成水和二氧化碳来解答。
(1)根据实验室常用仪器的名称可知B是烧瓶,I是水槽;
(2)小组同学设计了一套制取气体的装置,可同时用于制取氧气和二氧化碳,选用的是固液常温型发生装置,收集装置是向上排空气法,因此选用的仪器是AEFD用该装置制取氧气,过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为;用该装置制取氧气,过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为:;
(3)能直接置于酒精灯上加热的是试管C,如果其内壁附着一些不易清洗的物质,需要用试管刷进行清洗,判断其洗净的标准是试管内壁的水既不聚成水滴,也不成股流下;
(4)①根据上述现象,玻璃管内的干燥纸花始终未变色,说明二氧化碳不能使干燥的石蕊纸花变色;塑料瓶内的下方纸花先变红色,上方纸花后变红色,说明二氧化碳密度比空气大,且二氧化碳能与水反应生成酸性物质使石蕊纸花变红;
②将变红的石蕊纸花取出,加热一段时间,碳酸不稳定,受热分解生成二氧化碳和水,溶液中没有了氢离子,纸花重新变成紫色。
19.【答案】(1)分解反应;上升;CaO+H2O=Ca(OH)2
(2)增大反应物接触面积,使反应更快更充分;二氧化碳分子
(3)漏斗
(4)实现了二氧化碳的转化利用,为开发新能源提供了新途径;H;错误
【知识点】质量守恒定律及其应用;二氧化碳的实验室制法;二氧化碳对环境的影响;生石灰的性质与用途
【解析】【解答】(1)石灰石的主要成分是碳酸钙,经高温煅烧后生成氧化钙和二氧化碳,该反应是一变多的分解反应。在焚烧后的残余物(氧化钙)中加入适量的水,氧化钙与水反应生成氢氧化钙并且放出热量温度升高;该反应的化学方程式为。
(2)粉碎机的作用是将石灰石粉碎来增大石灰石与稀盐酸的接触面积使反应更充分更快;在反应器中碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,保持二氧化碳化学性质的最小微粒是二氧化碳分子。
(3)过滤装置用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒。
(4)①这项研究成果的重要意义在于实现了二氧化碳的转化利用,将原本被视为温室气体的二氧化碳转化为有价值的汽油,这不仅有助于减少大气中的二氧化碳含量,缓解全球变暖问题,还为我们提供了一种新的能源来源。
②Ⅱ流程中CO中只含有C和O元素,而汽油中含有C和H元素,根据化学反应前后元素种类不变的原则,则X中必须含有H元素。
③有人说:“催化剂在反应过程前后质量和化学性质都不变,因此可以一直使用”。对于该说法,我认为是错误的。虽然催化剂在化学反应中质量和化学性质理论上保持不变,但在实际应用中,催化剂可能会因为中毒、烧结(高温下活性组分聚集)、流失等原因而失活,需要定期更换或再生。
【分析】(1)根据分解反应的概念是由一种物质反应生成多种物质的反应,碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,氧化钙和水反应生成氢氧化钙放热稳定升高来解答;
(2)根据粉碎增大反应物的接触面积加快反应速度,构成物质的微粒是保持物质的化学性质的最小微粒来解答;
(3)根据过滤操作用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒来解答;
(4)①根据二氧化碳的转换图可知,二氧化碳经过多次转换成汽油可以缓解温室响应,提高能源来解答;
②根据化学变化中元素守恒,原子的种类、数目不变来解答;
③根据催化剂的概念是改变其它物质的反应速度,本身的质量和化学性质不变,同种催化剂不能反复使用的原因是有损耗来解答。
(1)石灰石的主要成分是碳酸钙,经高温煅烧后生成氧化钙和二氧化碳,该反应是“一变多”,属于分解反应。
在焚烧后的残余物(氧化钙)中加入适量的水,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,该反应是放热反应,所以会导致温度上升;
反应的化学方程式为。
(2)粉碎机的作用是将石灰石粉碎,增大石灰石与稀盐酸的接触面积,使反应更充分、更快;
在反应器中,碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,生成的气体是二氧化碳,保持二氧化碳化学性质的最小微粒是二氧化碳分子。
(3)过滤装置用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒。
(4)①这项研究成果的重要意义在于实现了二氧化碳的转化利用,将原本被视为温室气体的二氧化碳转化为有价值的汽油,这不仅有助于减少大气中的二氧化碳含量,缓解全球变暖问题,还为我们提供了一种新的能源来源。
②Ⅱ流程中,CO中只含有C和O元素,而汽油中含有C和H元素,根据化学反应前后元素种类不变的原则,X中必须含有H元素。
③有人说:“催化剂在反应过程前后,质量和化学性质都不变,因此可以一直使用”。对于该说法,我认为是错误的。虽然催化剂在化学反应中质量和化学性质理论上保持不变,但在实际应用中,催化剂可能会因为中毒(与杂质反应)、烧结(高温下活性组分聚集)、流失等原因而失活,需要定期更换或再生。
20.【答案】(1) 增强导电性
(2) 2:1 电解水产生气体,氢气不溶于水,氧气不易溶于水,使装置内压强增大
(3) Cl2
(4) 水分子分解成氢原子和氧原子,氢原子重新组合成氢分子,氧原子重新组合成氧分子
(5) 纸杯不是有限封闭空间,粉尘无法达到爆炸浓度
(6) C6H10O5+6O26CO2+5H2O
(7) A,C
(8) 保持通风良好、严禁烟火(合理即可) 配备干粉灭火器(合理即可) 设置安全通道标识,用湿毛巾捂口鼻弯腰撤离(合理即可)
(9) A打开,B闭合
(10) 需要额外储存容器和输送装置,易泄漏,使用不方便等
(11) 超氧化钾 能长时间满足人正常呼吸对生氧速度的需求
【知识点】氧气的实验室制法;电解水实验;质量守恒定律及其应用;燃烧和爆炸实验
【解析】【解答】(1)纯水几乎不导电,实验中加入适量硫酸钠溶液来增强水的导电性,使电解水的反应能够顺利进行。
(2)电解水时a管与电源负极相连,产生氢气;b管与电源正极相连,产生氧气;氢气和氧气的体积比为2:1。在相同条件下气体的分子数之比等于体积之比,所以a、b两根尖嘴管中产生气体的分子数之比为2:1。电解水过程中水分解产生氢气和氧气,氢气不溶于水,氧气不易溶于水,气体量增多,使装置内压强增大,在压强差的作用下中间漏斗内的液面会上升。
(3)氯化钠溶液中含有氯元素,产生的刺激性气味有毒气体单质是氯气,其化学式为Cl2。
(4)在化学反应中分子可以分成原子,原子重新组合成新的分子。水电解时水分子分解成氢原子和氧原子,氢原子重新组合成氢分子,氧原子重新组合成氧分子。
(5)粉尘爆炸需要在有限空间内,粉尘达到一定浓度,遇到明火等条件。该实验中没有观察到爆炸现象,可能是因为纸杯不是有限的封闭空间,无法使粉尘达到爆炸所需的浓度,燃烧产生的能量不能急剧释放。
(6)面粉C6H10O5充分燃烧生成二氧化碳和水的方程式为:C6H10O5+6O26CO2+5H2O。
(7)A 、棉纺厂有大量的棉花纤维粉尘,属于可燃性粉尘,存在可燃性粉尘;
B、采石场主要是石头粉尘,不具有可燃性,不存在可燃性粉尘;
C、煤矿矿坑有煤尘,煤尘是可燃性粉尘,存在可燃性粉尘;
D、CNG加气站主要是天然气,不存在可燃性粉尘。
故答案为:AC.
(8)①预防:保持车间通风良好,降低面粉粉尘浓度;严禁烟火,避免火源引发粉尘燃烧。
②灭火:配备干粉灭火器等适用的灭火设备,利用隔绝氧气或降低温度到着火点以下的原理灭火。
③逃生:设置明显的安全通道标识;发生火灾时用湿毛巾捂住口鼻,弯腰低身沿安全通道迅速撤离。
(9)正常吸气时,需要外界空气进入生氧装置,再进入人体,所以单向阀A打开,使外界空气能顺利进入;单向阀B闭合,防止生氧装置内的气体倒流。故单向阀A和B的开闭情况是A打开,B闭合。
(10)过氧化氢溶液在常温下能产生氧气,但与超氧化物相比,从实际使用角度考虑,过氧化氢溶液需要额外的储存容器和输送装置,且容易泄漏,使用起来不如超氧化物方便,所以存在比较明显的不足。
(11)人正常呼吸时需要生氧试剂的生氧速度不低于1L/min,从生氧性能图可以看出,超氧化钠在开始阶段生氧速度大于1L/min,但持续时间较短;超氧化钾生氧速度一开始就大于1L/min,且能较长时间保持。结合自救呼吸器需要持续稳定提供氧气的结构要求,超氧化钾更好,因为它能长时间满足人正常呼吸对生氧速度的需求。
【分析】(1)根据电解水实验中加入硫酸钠来增强水的导电性,电解水正极产生氧气,负极产生氢气,二者的体积比是1:2;氢气不溶于水,氧气不易溶于水;电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氢气和有毒有刺激性气味的氯气;化学变化中分子分成原子,原子重新结合成新的分子来解答;
(2)根据可燃的粉尘在有限的空间中燃烧会产生爆炸事件,故面粉、煤粉是可燃的粉末,故在面粉厂、煤粉厂需张贴严禁烟火的标志,并且配备灭火器,保持该厂通风良好来解答;
(3)根据过氧化氢分解生成氧气和水,超氧化物运输比过氧化氢运输方便,人体的正常呼吸需要生氧试剂的生氧速度不低于1L/min来解答。
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