【精品解析】四川省宜宾市长宁县2024-2025学年九年级上学期期末化学试题

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四川省宜宾市长宁县2024-2025学年九年级上学期期末化学试题
一、选择题:包括14个小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2025九上·长宁期末)党的二十大强调“要推动绿色发展,促进人与自然和谐共生”。下列做法与之相符的是
A.秸秆露天焚烧处理 B.推广使用清洁能源
C.提倡使用一次性筷子 D.直接排放工业废水
2.(2025九上·长宁期末)为我国炼油催化剂制造技术奠定了基础的科学家是
A.闵恩泽 B.徐寿 C.张青莲 D.屠呦呦
3.(2025九上·长宁期末)下列实验提示图标中,表示“应开启排风管道或排风扇”的是
A. B.
C. D.
4.(2025九上·长宁期末)下列物质属于混合物的是
A.冰水混合物 B.清洁的空气 C.金刚石 D.五氧化二磷
5.(2025九上·长宁期末)下列物质的用途主要由其化学性质决定的是
A.天然气——可用作燃料
B.氦气——用于填充探空气球
C.干冰——用于食品冷藏保鲜
D.石墨——用作高铁列车的受电弓滑板
6.(2025九上·长宁期末)钴元素的拉丁文名称为Cobaltum,则钴的元素符号是
A. B. C. D.
7.(2025九上·长宁期末)下图是某同学制作的试剂标签,其中化学式书写正确的是
A. B.
C. D.
8.(2025九上·长宁期末)我国“祝融号”火星车测得了火星大气成分如下表,并用火星大气完成如图的实验。下列说法错误的是
火星大气成分 二氧化碳 氮气 氩气 其他气体
体积分数 95.30% 2.70% 1.60% 0.40%
A.火星暂时不适合人类生存
B.火星大气中不含有稀有气体
C.右图b中的澄清石灰水变得更浑浊
D.用燃烧的木条可以区分火星大气和地球大气
9.(2025九上·长宁期末)下列化学用语中数字“2”的意义表述正确的是
A.:2个铜元素
B.:2个铵根离子
C.:氢气由2个氢原子构成
D.:1个镁离子带2个单位的正电荷
10.(2025九上·长宁期末)神舟载人飞船使用的电池是目前世界上最先进的砷化镓太阳能电池。砷、镓的原子结构示意图和镓元素在元素周期表中的信息如图所示,下列说法正确的是
A.两种元素都属于金属元素
B.镓的原子质量为69.72
C.砷原子在化学反应中易得电子
D.两种元素本质区别是最外层电子数不同
11.(2025九上·长宁期末)下列有关燃烧和灭火的说法错误的是
A.图①中可燃物在M、P点不能燃烧(t为着火点)
B.图②中灯罩可控制灯火燃烧的剧烈程度
C.图③中干粉灭火器可扑灭存放图书、档案等场所的火灾
D.图④中蜂窝煤打孔洞是为增大煤与空气的接触面积
12.(2025九上·长宁期末)下列有关分子、原子、离子的说法正确的是
A.它们都是构成物质的一种微观粒子
B.分子、原子、离子都不显电性
C.分子可以分成原子,原子不可以再分
D.分子在不断运动,原子和离子静止不动
13.(2025九上·长宁期末)某同学设计了下列四个化学实验,其中能达到实验目的的是
A.甲:检验瓶中氧气是否为纯氧
B.乙:探究氧气浓度对硫燃烧剧烈程度的影响
C.丙:验证石蜡中是否含碳元素
D.丁:探究质量守恒定律
14.(2025九上·长宁期末)将酒精和氧气置于密闭容器中引燃,测得反应前、后各物质的质量如下表所示,下列说法错误的是
物质 酒精 氧气 二氧化碳 水 一氧化碳
反应前质量/g 2.3 4.0 0 0 0
反应后质量/g 0 0 2.2 2.7 a
A.a值为1.4
B.酒精中氢元素质量为
C.二氧化碳和水的化学计量数之比为
D.该反应中酒精燃烧只生成了二氧化碳和水
二、填空题:包括3个题,共30分
15.(2025九上·长宁期末)水是生命之源,也是人类宝贵的自然资源。某化学兴趣小组在老师的指导下开展了主题为“探秘水资源”的实践活动。
【活动一】了解水的净化
(1)下图是学生参观自来水厂后,绘制的自来水生产的工艺流程简图。
①在净水过程中加入混凝剂,目的是   。
②过滤操作中需要折叠滤纸,折叠方法正确的是   (填“甲”或“乙”)。指出丙图中的错误   (答1点即可)。丁图是A、B小组自制的净水器,制作较为合理的是   小组。
③活性炭吸附池除去色素和异味,利用了活性炭的   (填“物理”或“化学”)性质。
④自来水厂常用氯气()消毒,标出氯气中氯元素的化合价   。
【活动二】探究水的组成
为探究水的组成,兴趣小组利用图1装置进行了电解水实验。
(2)图1中电解水的化学方程式为   。试管b中产生的气体是   (填气体名称)。电解水的微观变化过程如图2所示,正确顺序为   (填序号)。
(3)为探究溶液浓度和电压对电解水速率的影响,小组同学测得产生氢气所需时间(如图3所示)。由图可知,电解水速率最快的条件是:溶液浓度   (选填“5%”或“10%”)和电压为   (选填“6V”、“9V”或“12V”)。
16.(2025九上·长宁期末)阅读下面科普短文。
纯净的臭氧在常温下是天蓝色的气体,有难闻的鱼腥气味。臭氧比氧气活泼,很不稳定,一旦受热极易转化成氧气。近年来臭氧的应用发展较快,例如:可利用杀菌和处理污水。研究人员通过实验研究了臭氧浓度与其杀菌效果的关系(图1所示)。
研究人员用3支试管取含污染物A的污水,在10℃、20℃、50℃时,分别以一定流速通入一定体积的气体(体积分数为0.06%),测得污染物A的降解率(降解率)随时间的变化(图2所示)。
臭氧层能吸收太阳辐射中的大量紫外线,使地球上的生物免遭紫外线的伤害,它是一切生命的保护层。但臭氧浓度过高,会刺激呼吸道黏膜、损伤细胞,对人体有一定的伤害。超音速飞机排出的一氧化氮等气体、电冰箱的制冷剂“氟利昂”等对臭氧层有很大的破坏作用,会使臭氧层形成空洞。
(1)臭氧转化为氧气的化学方程式为   。
(2)由图1可以得出的结论是:实验研究的臭氧浓度范围内,   。
(3)图2是探究一定时间内   对降解A的影响。
(4)下列叙述错误的是_____(填序号)。
A.由氧气制得液态臭氧的过程中,既有物理变化也有化学变化
B.臭氧在生产生活中有很多用途,对人类有益无害
C.臭氧比氧气活泼,可用于消毒杀菌、污水处理等方面
D.带火星的木条伸入盛满臭氧的集气瓶中,不会复燃
17.(2025九上·长宁期末)工业上用氢气和氮气为原料制备硝酸,其流程如下图所示:
(1)步骤①属于   (填“物理”或“化学”)变化,该变化中分子的   (填“种类”、“大小”或“间隔”)发生了改变。
(2)步骤②中X的化学式为   ,反应的类型属于   反应(填基本反应类型)。
(3)步骤③中中氮元素的化合价为   ,中氮、氧元素的质量比为   。
(4)流程图中溶于水会形成酸雨的氧化物是   ,流程中能循环使用的物质是   。
(5)写出步骤⑤的化学方程式为   。
三、实验与探究题:包括2个小题,共20分。
18.(2025九上·长宁期末)下图是实验室制取气体的有关装置图,据图回答下列问题。
(1)写出指定仪器的名称:①   ;②   。
(2)实验室制取反应的原理是   (用化学方程式表示)。若实验室只有碳酸钠与稀盐酸,制取的发生装置应选择   (填装置序号)。
(3)用装置C制取氧气时,该装置还需改进的地方是   。
(4)若用图a装置测量收集氧气的体积,装置的g接口应与   (填“m”或“n”)接口连接。若用图b装置收集氧气时,验满的方法是   。
(5)在两个等质量气球中充入气体甲和空气各,并用细线连接气球,现象如图c所示。将充满气体甲的试管倒扣入水中,现象如图d所示。收集气体甲的装置是   (填A—F的字母序号)。
19.(2025九上·长宁期末)某校学习小组利用二氧化锰与过氧化氢溶液混合制取氧气。
【提出问题】如何来测定生成的质量和体积,并处理数据。
【实验设计】通过如图I、Ⅱ两个实验分别测定过氧化氢溶液和适量二氧化锰混合产生的质量和体积:
(1)实验I、Ⅱ中发生反应的化学方程式________。
(2)实验I中,将小烧杯中的过氧化氢溶液倒入到大烧杯中(小烧杯仍然放在电子天平上),并不断搅拌。判断完全反应的现象是________。
(3)实验Ⅱ中,连接好装置后,先________(填操作名称),再装入二氧化锰,最后将10mL过氧化氢溶液________(填“缓慢”或“快速”)推入烧瓶中。
【记录与处理】
(4)测定实验I反应前的总质量:m(大烧杯+二氧化锰)+m(小烧杯+过氧化氢),要计算生成的质量,至少还需要的数据是_____(填字母)。
A. M(小烧杯) B. M(大烧杯) C. M(大烧杯+反应后剩余物)
(5)实验I数据处理得55mg,实验中电子天平________(填“能”或“不能”)用托盘天平代替。
(6)实验Ⅱ的实验记录如下:
时间/min 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
注射器读数/mL 30.0 45.0 48.0 50.0 51.5 52.8 52.0 50.0 50.0 50.0
根据以上实验过程和数据综合分析,最终生成的体积是________。过氧化氢与二氧化锰反应时________(填“吸收”或“放出”)热量。
四、计算题:共8分。
20.(2025九上·长宁期末)2024年10月30日,长征二号F运载火箭搭载神舟十九号载人飞船发射取得圆满成功。长征二号F运载火箭使用了偏二甲肼和作推进剂。反应原理:。回答下列问题:
(1)的名称为   。
(2)X的化学式为   。
(3)若火箭中加注了120吨偏二甲肼作为燃料,则至少需要加注多少吨?
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】空气的污染与防治;保护水资源;资源综合利用和新能源开发
【解析】【解答】A、秸秆露天焚烧处理会产生大量的烟尘和有害气体,严重污染大气环境,与绿色发展和人与自然和谐共生的理念相悖,不符合题意;
B、推广使用清洁能源,如太阳能、风能、水能等,能显著减少化石燃料的使用,降低温室气体排放,减少环境污染,符合绿色发展和人与自然和谐共生的理念,符合题意;
C、提倡使用一次性筷子会消耗大量的木材资源,导致森林砍伐,破坏生态环境,与绿色发展和人与自然和谐共生的理念相悖,不符合题意;
D、直接排放工业废水会严重污染水资源,影响水生生物的生存,破坏水生态平衡,与绿色发展和人与自然和谐共生的理念相悖,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】 A、根据秸秆焚烧的环境危害(污染空气)解答;
B、根据清洁能源的特点(减少污染)解答;
C、根据一次性筷子的资源消耗问题解答;
D、根据工业废水直接排放的水体污染危害解答。
2.【答案】A
【知识点】化学相关人物及贡献
【解析】【解答】A、闵恩泽在催化剂领域取得了一系列成果,填补了我国炼油催化剂的空白,奠定了我国炼油催化剂制造技术的基础,符合题意;
B、徐寿是中国近代化学的启蒙者,不符合题意;
C、张青莲教授曾主持测定了某些元素相对原子质量的新值,不符合题意;
D、屠呦呦发现并提取了青蒿素,不符合题意。
故答案为:A.
【分析】A、根据闵恩泽在催化剂领域取得了一系列成果,填补了我国炼油催化剂的空白,奠定了我国炼油催化剂制造技术的基础来解答;
B、根据徐寿是中国近代化学的启蒙者来解答;
C、根据张青莲教授曾主持测定了某些元素相对原子质量来解答;
D、根据屠呦呦发现并提取了青蒿素来解答。
3.【答案】C
【知识点】几种常见的与化学有关的图标
【解析】【解答】A、该图标表示需要洗手,A选项错误;
B、该图标表示实验中会遇到加热操作,或用到温度较高的仪器,应选择合适的工具进行操作,避免直接触碰,B选项错误;
C、该图标表示应开启排风管道或排风扇,C选项正确;
D、该图标表示注意用电安全,D选项错误。
故答案为:C。
【分析】 A、根据“禁止明火”图标的含义解答;
B、根据“注意烫伤”图标的含义解答;
C、根据“开启排风”图标的特征(空气流动符号)解答;
D、根据“用电安全”图标的含义解答。
4.【答案】B
【知识点】碳单质的性质和用途;纯净物和混合物
【解析】【解答】A、冰水混合物是由水一种物质组成,属于纯净物,不符合题意;
B、洁净的空气中含有氧气、氮气、二氧化碳等物质,属于混合物,符合题意;
C、金刚石是由一种物质组成的,属于纯净物,不符合题意;
D、五氧化二磷中只含有一种物质,属于纯净物,不符合题意;
故答案为:B。
【分析】根据纯净物的定义(只含一种物质)、混合物的定义(含多种物质)解答。
5.【答案】A
【知识点】空气的组成;化学性质与物理性质的差别及应用;碳单质的性质和用途;二氧化碳的用途
【解析】【解答】A、天然气用作燃料,是利用天然气(主要成分甲烷)燃烧时发生化学反应放出热量的性质,燃烧属于化学变化,所以这是由化学性质决定的用途,A选项正确;
B、氦气用于填充探空气球,是利用氦气密度比空气小的物理性质,B选项错误;
C、干冰用于食品冷藏保鲜,是利用干冰升华吸热的物理性质,升华是物质由固态直接变为气态,没有新物质生成,属于物理变化,C选项错误;
D、石墨用作高铁列车的受电弓滑板,是利用石墨的导电性,导电性属于物理性质,D选项错误。
故答案为:A。
【分析】 A、根据化学性质的定义(需通过化学变化体现,如可燃性)解答;
B、根据物理性质的定义(无需化学变化体现,如密度)解答;
C、根据物理性质的定义(无需化学变化体现,如升华吸热)解答;
D、根据物理性质的定义(无需化学变化体现,如导电性)解答。
6.【答案】D
【知识点】元素的符号及其意义
【解析】【解答】 元素符号的书写规则为:第一个字母大写,后续字母小写(“一大二小”)。钴元素的拉丁文名称为Cobaltum,其元素符号应取拉丁文名称的前两个字母,即“Co”。
故答案为:D。
【分析】 根据元素符号“一大二小”的书写规则(首字母大写,后续字母小写)及拉丁文名称与元素符号的对应关系解答。
7.【答案】C
【知识点】氧气的实验室制法;化学式的书写及意义
【解析】【解答】化合物中元素正负化合价之和为0。
A、碳酸钠中显-2价、显+1价,设碳酸钠的化学式为Nax(CO3)y,则,解得x∶y=2∶1,因此碳酸钠的化学式为Na2CO3,A选项错误;
B、氧化铁中氧元素显-2价、铁元素显+3价,设氧化铁的化学式为FexOy,则,解得x∶y=2∶3,因此氧化铁的化学式为Fe2O3,B选项错误;
C、氯化镁中显-1价、显+2价,设氯化镁的化学式为MgxCly,则,解得x∶y=1∶2,因此碳酸钠的化学式为MgCl2,C选项正确;
D、锰酸钾的化学式为K2MnO4,高锰酸钾的化学式为KMnO4,D选项错误。
故答案为:C。
【分析】 A、根据碳酸钠的化合价(Na+、CO32-)确定化学式解答;
B、根据氧化铁(Fe3+、O2-)与氧化亚铁(Fe2+、O2-)的化学式区别解答;
C、根据氯化镁的化合价(Mg2+、Cl-)确定化学式解答;
D、根据锰酸钾(K+、MnO42-)与高锰酸钾(K+、MnO4-)的化学式区别解答。
8.【答案】B
【知识点】空气的组成;氧气的化学性质;二氧化碳的检验和验满
【解析】【解答】A、人类生存需要氧气,根据表格信息,火星大气中氧气含量极低,低于0.40%,所以火星暂时不适合人类生存,A选项正确;
B、稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙、氡等,火星大气成分中的氩气属于稀有气体,B选项错误;
C、火星大气中二氧化碳体积分数为95.30%,比空气中二氧化碳含量高很多,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以右图b中的澄清石灰水变得更浑浊 ,C选项正确;
D、火星大气中氧气含量极少,会使燃烧的木条熄灭;地球大气中氧气含量相对较高,燃烧的木条在地球大气中能继续燃烧,所以用燃烧的木条可以区分火星大气和地球大气,D选项正确。
故答案为:B。
【分析】 A、根据人类生存所需的氧气条件及火星大气成分解答;
B、根据稀有气体的种类(氩气属于稀有气体)及火星大气成分解答;
C、根据二氧化碳与澄清石灰水的反应程度(浓度越高,浑浊越明显)解答;
D、根据氧气的助燃性、二氧化碳的不助燃性及两种大气的成分差异解答。
9.【答案】D
【知识点】化学符号及其周围数字的意义
【解析】【解答】A、2Cu中的 “2” 表示2个铜原子,元素是宏观概念,不能用个数描述,A选项错误;
B、2NH3中的 “2” 表示2个氨分子,铵根离子的符号是,B选项错误;
C、H2中的 “2” 表示1个氢分子由2个氢原子构成,氢气由氢分子构成,C选项错误;
D、中的 “2” 表示1个镁离子带2个单位的正电荷,D选项正确。
故答案为:D。
【分析】 A、根据元素符号前数字的意义(表示原子个数,而非元素个数)解答;
B、根据铵根离子符号的书写(需标注电荷,多个离子需在符号前加数字)解答;
C、根据化学式中元素符号右下角数字的意义(表示1个分子中原子个数,而非物质的原子构成)解答;
D、根据离子符号右上角数字的意义(表示离子所带电荷数)解答。
10.【答案】C
【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
【解析】【解答】A、砷元素名称带有 “石” 字旁,属于非金属元素;镓元素名称带有 “钅” 字旁,属于金属元素,A选项错误;
B、元素信息示意图正下方数字是相对原子质量,镓的相对原子质量为 69.72,质量的单位应为g或kg等,另外,根据,由于碳12原子的实际质量不是1g,所以镓的原子质量不是69.72g,B选项错误;
C、砷原子最外层电子数是5,大于4且没有排满,在化学反应中易得电子,C选项正确;
D、元素是具有相同质子数(或核电荷数)的一类原子的总称,两种元素本质区别是质子数(或核电荷数)不同,D选项错误。
故答案为:C。
【分析】 A、根据元素分类的方法(名称偏旁:“钅”为金属,“石”为非金属)解答;
B、根据元素周期表中“相对原子质量”的标注及与“原子质量”的区别解答;
C、根据原子最外层电子数与化学性质的关系(最外层电子数>4,易得电子)解答;
D、根据元素的本质区别(质子数不同)解答。
11.【答案】C
【知识点】燃烧与燃烧的条件;完全燃烧与不完全燃烧;几种常用的灭火器
【解析】【解答】A、图①中M点氧气含量低,P点温度低于着火点,根据燃烧的三个条件(可燃物、与氧气充分接触、温度达到着火点),可燃物在M、P点不能燃烧,A选项正确。
B、图②中灯罩可通过控制空气的进入量,进而控制灯火燃烧的剧烈程度,进入的空气越多,燃烧越剧烈,B选项正确。
C、干粉灭火器灭火后会在物体表面留下痕迹,会损坏图书、档案等,存放图书、档案等场所的火灾应用二氧化碳灭火器灭火,C选项错误。
D、图④中蜂窝煤打孔洞是为了增大煤与空气的接触面积,使煤燃烧更充分,D选项正确。
故答案为:C。
【分析】 A、根据燃烧的两个核心条件(温度达着火点、与氧气接触)判断燃烧可能性解答;
B、根据氧气浓度对燃烧剧烈程度的影响(氧气越充足,燃烧越剧烈)解答;
C、根据不同灭火器的适用场景(干粉灭火器残留粉末,不适用于图书档案)解答;
D、根据燃料充分燃烧的条件(增大与氧气的接触面积)解答。
12.【答案】A
【知识点】原子的定义与构成;分子和原子的区别和联系;分子的定义与分子的特性
【解析】【解答】A、分子、原子、离子都是构成物质的微观粒子,比如水由水分子构成,铁由铁原子构成,氯化钠由钠离子和氯离子构成,A选项正确;
B、分子、原子不显电性,但离子是带电的原子或原子团,显电性,B选项错误;
C、在化学变化中,分子可以分成原子,而原子不可再分;但从结构上,原子还可以分成原子核和核外电子,C选项错误;
D、分子、原子、离子都在不断运动,D选项错误。
故答案为:A。
【分析】 A、根据构成物质的三种微观粒子(分子、原子、离子)及对应物质举例解答;
B、根据分子、原子、离子的电性特征(离子带电,分子、原子不带电)解答;
C、根据原子在化学变化和物理变化中的可分性区别解答;
D、根据微观粒子的基本性质(不断运动)解答。
13.【答案】B
【知识点】氧气的化学性质;氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象;蜡烛燃烧实验;验证质量守恒定律
【解析】【解答】A、带火星木条复燃只能说明瓶中是氧气,但不能确定是否为纯氧,该实验不能达到目的,A选项错误;
B、乙实验中,硫分别在空气和氧气中燃烧,空气和氧气中氧气浓度不同,通过观察硫在两种环境中燃烧的剧烈程度,可探究氧气浓度对硫燃烧剧烈程度的影响,该实验能达到目的,B选项正确;
C、用干燥的烧杯只能检验石蜡燃烧生成水,从而验证石蜡中含氢元素,无法验证是否含碳元素,要验证碳元素,需检验是否有二氧化碳生成,该实验不能达到目的,C选项错误;
D、酒精与水混合,没有生成新物质,是物理变化,质量守恒定律适用于化学变化,该实验不能用于探究质量守恒定律,该实验不能达到目的,D选项错误。
故答案为:B。
【分析】 A、根据氧气的助燃性(木条复燃与氧气浓度的关系)解答;
B、根据控制变量法(单一变量为氧气浓度)探究反应剧烈程度的实验设计解答;
C、根据实验干扰因素(酒精燃烧生成二氧化碳)对实验结论的影响解答;
D、根据质量守恒定律实验的关键条件(密闭容器,防止气体逸出)解答。
14.【答案】D
【知识点】化学式的相关计算;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】A、根据质量守恒定律,反应前后物质总质量不变,所以,解得a=1.4g,A选项正确;
B、酒精化学式为C2H6O,其相对分子质量为,2.3g酒精中氢元素质量为,B选项正确;
C、反应生成的二氧化碳(CO2)质量为2.2g,生成的水(H2O)质量为2.7g,设它们的化学计量数之比为x∶y,则,解得x∶y=1∶3,C选项正确;
D、根据A选项的分析,a=1.4g,说明反应后生成了一氧化碳,可知酒精燃烧除生成二氧化碳和水外,还生成了一氧化碳,D选项错误。
故答案为:D。
【分析】 A、根据质量守恒定律(反应前后总质量不变)计算未知物质质量解答;
B、根据元素质量守恒(反应前后元素质量不变,酒精中氢元素全部进入水中)解答;
C、根据化学计量数与物质的量的关系(计量数之比=物质的量之比)解答;
D、根据反应后物质的种类(含一氧化碳)判断燃烧产物解答。
15.【答案】加速水中悬浮杂质的沉降;甲;没有用玻璃棒引流;A;物理;;;氧气;②③①;10%;12V
【知识点】电解水实验;化合价规律和原则;化学方程式的书写与配平;微粒观点及模型图的应用
【解析】【解答】(1)①混凝剂溶于水后可形成胶体,能吸附水中悬浮的杂质,作用是加速水中悬浮杂质的沉降。
②折叠滤纸时,应对折两次,然后从中间打开,使一边为一层,另一边为三层,折叠方法正确的是甲;过滤时,应遵循“一贴二低三靠”的规则,需使用玻璃棒引流,丙图中,没有用玻璃棒引流,且漏斗下端尖嘴没有紧靠烧杯内壁;自制净水器中,为了更好地进行过滤和吸附,应按照颗粒由大到小的顺序放置材料,A小组的顺序更合理,天然水先通过小砾石、石英砂过滤较大颗粒杂质,再通过活性炭吸附色素和异味。
③活性炭具有疏松多孔的结构,能吸附色素和异味,此过程没有新物质生成,利用的是物理性质。
④单质中元素的化合价为0,氯气是单质,所以氯气中氯元素的化合价为0 ,标记化合价时,需在对应元素正上方标记,故填:。
(2)电解水生成氢气和氧气,化学方程式为:;电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,氧气与氢气的体积比约为1∶2。根据图1,b中产生的气体较少,可知是氧气;水在直流电作用下生成氢气和氧气,微观过程是水分子在通电条件下分裂成氢原子和氧原子,每两个氢原子结合成一个氢分子,大量氢分子聚集形成氢气,每两个氧原子结合成一个氧分子,大量氧分子聚集形成氧气,根据微观示意图,对应过程是②③①。
(3)电解水速率越快,收集20mL氧气所需时间越短。由图可知,电解水速率最快的条件是:NaOH溶液浓度为10%和电压为12V。
【分析】(1)①根据混凝剂的净水原理(加速悬浮杂质沉降)解答;
②根据滤纸的正确折叠方法、过滤操作的注意事项(玻璃棒引流、漏斗下端靠烧杯壁)、净水器的分层逻辑(先过滤后吸附)解答;
③根据物理性质的定义(无新物质生成,如吸附性)解答;
④根据单质中元素化合价为0的规则解答;
(2)根据电解水的化学方程式、“正氧负氢”的气体判断、微观反应过程(分子分解→原子→重新组合)解答;
(3)根据图表数据(时间越短,速率越快)分析影响电解水速率的因素解答。
16.【答案】(1)
(2)随着臭氧浓度的增加,灭菌率逐渐升高 ,且浓度高于0.06mg/L时,灭菌率增长速率明显变慢
(3)温度
(4)B;D
【知识点】氧气的化学性质;物理变化、化学变化的特点及其判别;化学方程式的书写与配平
【解析】【解答】(1)臭氧受热转化成氧气,化学方程式为:。
(2)由图1可以得出的结论是:实验研究的臭氧浓度范围内,随着臭氧浓度的增加,灭菌率逐渐升高 ,且浓度高于0.06mg/L时,灭菌率增长速率明显变慢。
(3)图2是在10℃、20℃、50℃下,测量污染物A的降解率随时间的变化,可知是探究一定时间内温度对降解A的影响。
(4)A、化学变化中一定伴随着物理变化,由氧气制得液态臭氧的过程中,有新物质生成,属于化学变化,因此既有物理变化也有化学变化,A选项正确;
B、臭氧在生产生活中有很多用途,但臭氧浓度过高,会刺激呼吸道黏膜、损伤细胞,对人体有一定的伤害,可知不是有益无害,B选项错误;
C、根据文中信息,臭氧比氧气活泼,可用于消毒杀菌、污水处理等方面,C选项正确;
D、臭氧比氧气活泼,很不稳定,一旦受热极易转化成氧气,带火星的木条伸入盛满臭氧的集气瓶中,臭氧受热转化为氧气,可能导致木条复燃,D选项错误。
故选:BD。
【分析】(1)根据臭氧转化为氧气的反应物、生成物及反应条件(受热)书写化学方程式解答;
(2)根据图1中臭氧浓度与灭菌率的变化趋势(浓度升高,灭菌率上升,后期增速放缓)解答;
(3)根据控制变量法(单一变量为温度)判断实验探究的影响因素解答;
(4)根据臭氧的性质(转化过程、浓度影响、活泼性)分析选项正确性解答。
(1)臭氧受热转化成氧气,化学方程式为:。
(2)由图1可以得出的结论是:实验研究的臭氧浓度范围内,随着臭氧浓度的增加,灭菌率逐渐升高 ,且浓度高于0.06mg/L时,灭菌率增长速率明显变慢。
(3)图2是在10℃、20℃、50℃下,测量污染物A的降解率随时间的变化,可知是探究一定时间内温度对降解A的影响。
(4)A、化学变化中一定伴随着物理变化,由氧气制得液态臭氧的过程中,有新物质生成,属于化学变化,因此既有物理变化也有化学变化,A选项正确;
B、臭氧在生产生活中有很多用途,但臭氧浓度过高,会刺激呼吸道黏膜、损伤细胞,对人体有一定的伤害,可知不是有益无害,B选项错误;
C、根据文中信息,臭氧比氧气活泼,可用于消毒杀菌、污水处理等方面,C选项正确;
D、臭氧比氧气活泼,很不稳定,一旦受热极易转化成氧气,带火星的木条伸入盛满臭氧的集气瓶中,臭氧受热转化为氧气,可能导致木条复燃,D选项错误。
故选:BD。
17.【答案】(1)物理;间隔
(2)N2;化合
(3)-3;7∶16
(4)NO2;O2、NO
(5)
【知识点】有关元素化合价的计算;物理变化、化学变化的特点及其判别;化学方程式的书写与配平;化学式的相关计算
【解析】【解答】(1)步骤①空气变为液态空气,没有生成新物质,属于物理变化;该变化中分子的间隔发生了改变,而分子种类、大小均不变。
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变。氢气(H2)和X反应生成氨气(NH3),氨气由氮元素和氢元素组成,氢气由氢元素组成,所以X含有氮元素,且X是从液态空气中分离出来的,则X是氮气,化学式为N2;该反应由两种物质反应生成一种物质,属于基本反应类型中的化合反应。
(3)化合物中元素正负化合价之和为0,中氢元素显+1价,设氮元素的化合价为x,则,解得x=-3;中氮、氧元素的质量比为。
(4)氧化物是由两种元素组成的含有氧元素的化合物。流程图中,NO2溶于水会与水反应生成硝酸,是能形成酸雨的氧化物;反应①生成氧气,反应③、④需要消耗氧气,反应⑤生成一氧化氮,反应④需要消化一氧化氮,故该流程中可循环使用的物质是O2、NO。
(5)步骤⑤中,NO2、H2O反应生成HNO3、NO,化学方程式为:。
【分析】(1)根据物理变化的定义(无新物质生成)及分子的基本性质(物理变化中分子间隔改变)解答;
(2)根据质量守恒定律(元素守恒)推断未知物质X,结合化合反应“多变一”的特征判断反应类型解答;
(3)根据化合物中正负化合价代数和为零计算氮元素化合价,根据元素质量比=(相对原子质量×原子个数)之比计算解答;
(4)根据酸雨的成因(NO2溶于水生成酸)及循环物质的判断(参与反应且生成的物质)解答;
(5)根据步骤⑤的反应物(NO2、O2、H2O)和生成物(HNO3)书写化学方程式解答。
(1)步骤①空气变为液态空气,没有生成新物质,属于物理变化;
该变化中分子的间隔发生了改变,而分子种类、大小均不变。
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变。氢气(H2)和X反应生成氨气(NH3),氨气由氮元素和氢元素组成,氢气由氢元素组成,所以X含有氮元素,且X是从液态空气中分离出来的,则X是氮气,化学式为N2;
该反应由两种物质反应生成一种物质,属于基本反应类型中的化合反应。
(3)化合物中元素正负化合价之和为0,中氢元素显+1价,设氮元素的化合价为x,则,解得x=-3;
中氮、氧元素的质量比为。
(4)氧化物是由两种元素组成的含有氧元素的化合物。流程图中,NO2溶于水会与水反应生成硝酸,是能形成酸雨的氧化物;
反应①生成氧气,反应③、④需要消耗氧气,反应⑤生成一氧化氮,反应④需要消化一氧化氮,故该流程中可循环使用的物质是O2、NO。
(5)步骤⑤中,NO2、H2O反应生成HNO3、NO,化学方程式为:。
18.【答案】(1)铁架台;集气瓶
(2);A
(3)在试管口塞一团棉花
(4)n;将带火星的木条靠近管口d,若木条复燃,说明氧气已收集满
(5)F
【知识点】氧气的实验室制法;化学方程式的书写与配平;二氧化碳的实验室制法;气体制取装置的探究
【解析】【解答】(1)根据图像,仪器①是铁架台,仪器②是集气瓶。
(2)实验室通常利用大理石(主要成分是CaCO3)与稀盐酸反应制取二氧化碳,大理石与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳、水,化学方程式为:;若实验室只有碳酸钠与稀盐酸,碳酸钠与稀盐酸反应速率较快,制取的发生装置应选择A,通过装置A的分液漏斗可以控制滴加液体的速率,从而控制反应速率,获得平稳的气流。
(3)用装置C制取氧气时,该装置还需改进的地方是在试管口塞一团棉花,以防加热时试管内固体粉末进入导管。
(4)氧气密度比水小、不易溶于水,若用图a装置测量收集氧气的体积,装置的g接口应与n接口连接,水从长管(n端)排出万能瓶;氧气密度比空气大,可用向上排空气法收集,若用图b装置收集氧气,氧气从c端通入,空气从d端排出;氧气具有助燃性,可使带火星的木条复燃,通常使用带火星的木条验满氧气,具体验满方法是:将带火星的木条靠近管口d,若木条复燃,说明氧气已收集满。
(5)在两个等质量气球中充入气体甲和空气各,并用细线连接气球,现象如图c所示,装有气体甲的气球处于上方,说明气体甲的密度比空气小;将充满气体甲的试管倒扣入水中,现象如图d所示,水倒吸进试管,说明气体甲能溶于水,因此可以用向下排空气法收集气体甲,收集装置是F。
【分析】(1)根据常见化学实验仪器的名称解答;
(2)根据实验室制取CO2的反应原理(碳酸钙+稀盐酸)书写化学方程式,结合碳酸钠与盐酸反应速率快的特点选择发生装置解答;
(3)根据高锰酸钾制氧气的注意事项(试管口塞棉花防粉末进入导管)解答;
(4)根据排水法测量气体体积的原理(气体推水排出)、氧气的密度与排空气法验满方法(短管验满)解答;
(5)根据气体的密度(与空气比较)和溶解性(与水比较)选择收集装置(密度大、易溶于水→向下排空气法)解答。
(1)根据图像,仪器①是铁架台,仪器②是集气瓶。
(2)实验室通常利用大理石(主要成分是CaCO3)与稀盐酸反应制取二氧化碳,大理石与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳、水,化学方程式为:;
若实验室只有碳酸钠与稀盐酸,碳酸钠与稀盐酸反应速率较快,制取的发生装置应选择A,通过装置A的分液漏斗可以控制滴加液体的速率,从而控制反应速率,获得平稳的气流。
(3)用装置C制取氧气时,该装置还需改进的地方是在试管口塞一团棉花,以防加热时试管内固体粉末进入导管。
(4)氧气密度比水小、不易溶于水,若用图a装置测量收集氧气的体积,装置的g接口应与n接口连接,水从长管(n端)排出万能瓶;
氧气密度比空气大,可用向上排空气法收集,若用图b装置收集氧气,氧气从c端通入,空气从d端排出;氧气具有助燃性,可使带火星的木条复燃,通常使用带火星的木条验满氧气,具体验满方法是:将带火星的木条靠近管口d,若木条复燃,说明氧气已收集满。
(5)在两个等质量气球中充入气体甲和空气各,并用细线连接气球,现象如图c所示,装有气体甲的气球处于上方,说明气体甲的密度比空气小;将充满气体甲的试管倒扣入水中,现象如图d所示,水倒吸进试管,说明气体甲能溶于水,因此可以用向下排空气法收集气体甲,收集装置是F。
19.【答案】(1)
(2) 电子天平的示数不再变化
(3) 检查装置气密性 快速
(4) A,C
(5) 不能
(6) 40 放出
【知识点】氧气的实验室制法;化学方程式的书写与配平;质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】(1)实验I、Ⅱ中,过氧化氢在二氧化锰催化作用下快速分解生成水、氧气,化学方程式为:。
(2)过氧化氢分解产生氧气,氧气逸散到空气中,会使天平上物质总质量减少,当反应完全后,不再有氧气生成,电子天平的示数就不再改变,因此判断完全反应的现象是电子天平的示数不再变化。
(3)有气体生成的实验,连接好装置后首先要检查装置气密性,防止漏气影响实验结果;
若过氧化氢溶液是缓慢推入的,则可能造成的后果是烧瓶内气压增大,过氧化氢溶液难以完全推入烧瓶中或仪器连接处脱落,故应快速推入。
(4)根据质量守恒定律,生成氧气的质量等于反应前的总质量m [(大烧杯 + 二氧化锰)+(小烧杯 + 过氧化氢)] 减去反应后的总质量M [(大烧杯 + 反应后剩余物)+(小烧杯)],所以还需要的数据是M(大烧杯 + 反应后剩余物)、M(小烧杯),故选AC。
(5)托盘天平的精确度一般为0.1g,而实验中生成氧气的质量是55mg即0.055g,托盘天平无法准确称量这么小的质量,所以不能代替电子天平。
(6)用注射器将10mL过氧化氢溶液快速推入烧瓶中,推入的溶液会占据10mL空间,如果最终注射器活塞停在50mL处,则生成氧气的体积为;根据表格信息,最终注射器的稳定读数为50.0mL,而过程中某些时间段会大于50.0mL,说明过氧化氢与二氧化锰反应时放出热量,使气体受热膨胀,反应停止且温度恢复室温后,气体体积变小,注射器读数也变小。
【分析】(1)根据过氧化氢分解的反应原理(二氧化锰催化)书写化学方程式解答;
(2)根据反应完全的判断依据(不再产生气体,总质量不变)解答;
(3)根据实验前检查气密性的必要性(防气体泄漏)、快速推过氧化氢的原因(减少气体泄漏)解答;
(4)根据质量差法计算生成气体质量的原理(反应前总质量-反应后总质量)分析所需数据解答;
(5)根据托盘天平的精度(0.1g)与实验测量精度(55mg)的差异解答;
(6)根据注射器读数的变化(初始体积-最终体积=气体体积)、温度对气体体积的影响(放热导致体积先增后减)解答。
20.【答案】(1)四氧化二氮
(2)H2O
(3)解:设至少需要加注N2O4的质量为x
x=368t
答:至少需要加注368吨N2O4。
【知识点】化学式的书写及意义;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)根据“顺写反读”的规则,的名称为四氧化二氮。
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和个数不变。反应前C、H、N、O的个数分别是2、8、6、8,反应后除4X外C、H、N、O的个数分别是2、0、6、4,则4X含有8个H、4个O,X含有2个H、1个O,X的化学式为H2O。
【分析】(1)根据氧化物的命名规则(“几氧化几某”)解答;
(2)根据质量守恒定律(原子守恒)推断未知物质X的化学式解答;
(3)根据化学方程式的计算步骤(设未知数、写方程式、找比例关系、求解、作答)解答。
(1)根据“顺写反读”的规则,的名称为四氧化二氮。
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和个数不变。反应前C、H、N、O的个数分别是2、8、6、8,反应后除4X外C、H、N、O的个数分别是2、0、6、4,则4X含有8个H、4个O,X含有2个H、1个O,X的化学式为H2O。
(3)偏二甲肼的质量为120吨,据此可通过化学方程式计算出所需N2O4的质量,详见答案。
1 / 1四川省宜宾市长宁县2024-2025学年九年级上学期期末化学试题
一、选择题:包括14个小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2025九上·长宁期末)党的二十大强调“要推动绿色发展,促进人与自然和谐共生”。下列做法与之相符的是
A.秸秆露天焚烧处理 B.推广使用清洁能源
C.提倡使用一次性筷子 D.直接排放工业废水
【答案】B
【知识点】空气的污染与防治;保护水资源;资源综合利用和新能源开发
【解析】【解答】A、秸秆露天焚烧处理会产生大量的烟尘和有害气体,严重污染大气环境,与绿色发展和人与自然和谐共生的理念相悖,不符合题意;
B、推广使用清洁能源,如太阳能、风能、水能等,能显著减少化石燃料的使用,降低温室气体排放,减少环境污染,符合绿色发展和人与自然和谐共生的理念,符合题意;
C、提倡使用一次性筷子会消耗大量的木材资源,导致森林砍伐,破坏生态环境,与绿色发展和人与自然和谐共生的理念相悖,不符合题意;
D、直接排放工业废水会严重污染水资源,影响水生生物的生存,破坏水生态平衡,与绿色发展和人与自然和谐共生的理念相悖,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】 A、根据秸秆焚烧的环境危害(污染空气)解答;
B、根据清洁能源的特点(减少污染)解答;
C、根据一次性筷子的资源消耗问题解答;
D、根据工业废水直接排放的水体污染危害解答。
2.(2025九上·长宁期末)为我国炼油催化剂制造技术奠定了基础的科学家是
A.闵恩泽 B.徐寿 C.张青莲 D.屠呦呦
【答案】A
【知识点】化学相关人物及贡献
【解析】【解答】A、闵恩泽在催化剂领域取得了一系列成果,填补了我国炼油催化剂的空白,奠定了我国炼油催化剂制造技术的基础,符合题意;
B、徐寿是中国近代化学的启蒙者,不符合题意;
C、张青莲教授曾主持测定了某些元素相对原子质量的新值,不符合题意;
D、屠呦呦发现并提取了青蒿素,不符合题意。
故答案为:A.
【分析】A、根据闵恩泽在催化剂领域取得了一系列成果,填补了我国炼油催化剂的空白,奠定了我国炼油催化剂制造技术的基础来解答;
B、根据徐寿是中国近代化学的启蒙者来解答;
C、根据张青莲教授曾主持测定了某些元素相对原子质量来解答;
D、根据屠呦呦发现并提取了青蒿素来解答。
3.(2025九上·长宁期末)下列实验提示图标中,表示“应开启排风管道或排风扇”的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】几种常见的与化学有关的图标
【解析】【解答】A、该图标表示需要洗手,A选项错误;
B、该图标表示实验中会遇到加热操作,或用到温度较高的仪器,应选择合适的工具进行操作,避免直接触碰,B选项错误;
C、该图标表示应开启排风管道或排风扇,C选项正确;
D、该图标表示注意用电安全,D选项错误。
故答案为:C。
【分析】 A、根据“禁止明火”图标的含义解答;
B、根据“注意烫伤”图标的含义解答;
C、根据“开启排风”图标的特征(空气流动符号)解答;
D、根据“用电安全”图标的含义解答。
4.(2025九上·长宁期末)下列物质属于混合物的是
A.冰水混合物 B.清洁的空气 C.金刚石 D.五氧化二磷
【答案】B
【知识点】碳单质的性质和用途;纯净物和混合物
【解析】【解答】A、冰水混合物是由水一种物质组成,属于纯净物,不符合题意;
B、洁净的空气中含有氧气、氮气、二氧化碳等物质,属于混合物,符合题意;
C、金刚石是由一种物质组成的,属于纯净物,不符合题意;
D、五氧化二磷中只含有一种物质,属于纯净物,不符合题意;
故答案为:B。
【分析】根据纯净物的定义(只含一种物质)、混合物的定义(含多种物质)解答。
5.(2025九上·长宁期末)下列物质的用途主要由其化学性质决定的是
A.天然气——可用作燃料
B.氦气——用于填充探空气球
C.干冰——用于食品冷藏保鲜
D.石墨——用作高铁列车的受电弓滑板
【答案】A
【知识点】空气的组成;化学性质与物理性质的差别及应用;碳单质的性质和用途;二氧化碳的用途
【解析】【解答】A、天然气用作燃料,是利用天然气(主要成分甲烷)燃烧时发生化学反应放出热量的性质,燃烧属于化学变化,所以这是由化学性质决定的用途,A选项正确;
B、氦气用于填充探空气球,是利用氦气密度比空气小的物理性质,B选项错误;
C、干冰用于食品冷藏保鲜,是利用干冰升华吸热的物理性质,升华是物质由固态直接变为气态,没有新物质生成,属于物理变化,C选项错误;
D、石墨用作高铁列车的受电弓滑板,是利用石墨的导电性,导电性属于物理性质,D选项错误。
故答案为:A。
【分析】 A、根据化学性质的定义(需通过化学变化体现,如可燃性)解答;
B、根据物理性质的定义(无需化学变化体现,如密度)解答;
C、根据物理性质的定义(无需化学变化体现,如升华吸热)解答;
D、根据物理性质的定义(无需化学变化体现,如导电性)解答。
6.(2025九上·长宁期末)钴元素的拉丁文名称为Cobaltum,则钴的元素符号是
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】元素的符号及其意义
【解析】【解答】 元素符号的书写规则为:第一个字母大写,后续字母小写(“一大二小”)。钴元素的拉丁文名称为Cobaltum,其元素符号应取拉丁文名称的前两个字母,即“Co”。
故答案为:D。
【分析】 根据元素符号“一大二小”的书写规则(首字母大写,后续字母小写)及拉丁文名称与元素符号的对应关系解答。
7.(2025九上·长宁期末)下图是某同学制作的试剂标签,其中化学式书写正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】氧气的实验室制法;化学式的书写及意义
【解析】【解答】化合物中元素正负化合价之和为0。
A、碳酸钠中显-2价、显+1价,设碳酸钠的化学式为Nax(CO3)y,则,解得x∶y=2∶1,因此碳酸钠的化学式为Na2CO3,A选项错误;
B、氧化铁中氧元素显-2价、铁元素显+3价,设氧化铁的化学式为FexOy,则,解得x∶y=2∶3,因此氧化铁的化学式为Fe2O3,B选项错误;
C、氯化镁中显-1价、显+2价,设氯化镁的化学式为MgxCly,则,解得x∶y=1∶2,因此碳酸钠的化学式为MgCl2,C选项正确;
D、锰酸钾的化学式为K2MnO4,高锰酸钾的化学式为KMnO4,D选项错误。
故答案为:C。
【分析】 A、根据碳酸钠的化合价(Na+、CO32-)确定化学式解答;
B、根据氧化铁(Fe3+、O2-)与氧化亚铁(Fe2+、O2-)的化学式区别解答;
C、根据氯化镁的化合价(Mg2+、Cl-)确定化学式解答;
D、根据锰酸钾(K+、MnO42-)与高锰酸钾(K+、MnO4-)的化学式区别解答。
8.(2025九上·长宁期末)我国“祝融号”火星车测得了火星大气成分如下表,并用火星大气完成如图的实验。下列说法错误的是
火星大气成分 二氧化碳 氮气 氩气 其他气体
体积分数 95.30% 2.70% 1.60% 0.40%
A.火星暂时不适合人类生存
B.火星大气中不含有稀有气体
C.右图b中的澄清石灰水变得更浑浊
D.用燃烧的木条可以区分火星大气和地球大气
【答案】B
【知识点】空气的组成;氧气的化学性质;二氧化碳的检验和验满
【解析】【解答】A、人类生存需要氧气,根据表格信息,火星大气中氧气含量极低,低于0.40%,所以火星暂时不适合人类生存,A选项正确;
B、稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙、氡等,火星大气成分中的氩气属于稀有气体,B选项错误;
C、火星大气中二氧化碳体积分数为95.30%,比空气中二氧化碳含量高很多,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以右图b中的澄清石灰水变得更浑浊 ,C选项正确;
D、火星大气中氧气含量极少,会使燃烧的木条熄灭;地球大气中氧气含量相对较高,燃烧的木条在地球大气中能继续燃烧,所以用燃烧的木条可以区分火星大气和地球大气,D选项正确。
故答案为:B。
【分析】 A、根据人类生存所需的氧气条件及火星大气成分解答;
B、根据稀有气体的种类(氩气属于稀有气体)及火星大气成分解答;
C、根据二氧化碳与澄清石灰水的反应程度(浓度越高,浑浊越明显)解答;
D、根据氧气的助燃性、二氧化碳的不助燃性及两种大气的成分差异解答。
9.(2025九上·长宁期末)下列化学用语中数字“2”的意义表述正确的是
A.:2个铜元素
B.:2个铵根离子
C.:氢气由2个氢原子构成
D.:1个镁离子带2个单位的正电荷
【答案】D
【知识点】化学符号及其周围数字的意义
【解析】【解答】A、2Cu中的 “2” 表示2个铜原子,元素是宏观概念,不能用个数描述,A选项错误;
B、2NH3中的 “2” 表示2个氨分子,铵根离子的符号是,B选项错误;
C、H2中的 “2” 表示1个氢分子由2个氢原子构成,氢气由氢分子构成,C选项错误;
D、中的 “2” 表示1个镁离子带2个单位的正电荷,D选项正确。
故答案为:D。
【分析】 A、根据元素符号前数字的意义(表示原子个数,而非元素个数)解答;
B、根据铵根离子符号的书写(需标注电荷,多个离子需在符号前加数字)解答;
C、根据化学式中元素符号右下角数字的意义(表示1个分子中原子个数,而非物质的原子构成)解答;
D、根据离子符号右上角数字的意义(表示离子所带电荷数)解答。
10.(2025九上·长宁期末)神舟载人飞船使用的电池是目前世界上最先进的砷化镓太阳能电池。砷、镓的原子结构示意图和镓元素在元素周期表中的信息如图所示,下列说法正确的是
A.两种元素都属于金属元素
B.镓的原子质量为69.72
C.砷原子在化学反应中易得电子
D.两种元素本质区别是最外层电子数不同
【答案】C
【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
【解析】【解答】A、砷元素名称带有 “石” 字旁,属于非金属元素;镓元素名称带有 “钅” 字旁,属于金属元素,A选项错误;
B、元素信息示意图正下方数字是相对原子质量,镓的相对原子质量为 69.72,质量的单位应为g或kg等,另外,根据,由于碳12原子的实际质量不是1g,所以镓的原子质量不是69.72g,B选项错误;
C、砷原子最外层电子数是5,大于4且没有排满,在化学反应中易得电子,C选项正确;
D、元素是具有相同质子数(或核电荷数)的一类原子的总称,两种元素本质区别是质子数(或核电荷数)不同,D选项错误。
故答案为:C。
【分析】 A、根据元素分类的方法(名称偏旁:“钅”为金属,“石”为非金属)解答;
B、根据元素周期表中“相对原子质量”的标注及与“原子质量”的区别解答;
C、根据原子最外层电子数与化学性质的关系(最外层电子数>4,易得电子)解答;
D、根据元素的本质区别(质子数不同)解答。
11.(2025九上·长宁期末)下列有关燃烧和灭火的说法错误的是
A.图①中可燃物在M、P点不能燃烧(t为着火点)
B.图②中灯罩可控制灯火燃烧的剧烈程度
C.图③中干粉灭火器可扑灭存放图书、档案等场所的火灾
D.图④中蜂窝煤打孔洞是为增大煤与空气的接触面积
【答案】C
【知识点】燃烧与燃烧的条件;完全燃烧与不完全燃烧;几种常用的灭火器
【解析】【解答】A、图①中M点氧气含量低,P点温度低于着火点,根据燃烧的三个条件(可燃物、与氧气充分接触、温度达到着火点),可燃物在M、P点不能燃烧,A选项正确。
B、图②中灯罩可通过控制空气的进入量,进而控制灯火燃烧的剧烈程度,进入的空气越多,燃烧越剧烈,B选项正确。
C、干粉灭火器灭火后会在物体表面留下痕迹,会损坏图书、档案等,存放图书、档案等场所的火灾应用二氧化碳灭火器灭火,C选项错误。
D、图④中蜂窝煤打孔洞是为了增大煤与空气的接触面积,使煤燃烧更充分,D选项正确。
故答案为:C。
【分析】 A、根据燃烧的两个核心条件(温度达着火点、与氧气接触)判断燃烧可能性解答;
B、根据氧气浓度对燃烧剧烈程度的影响(氧气越充足,燃烧越剧烈)解答;
C、根据不同灭火器的适用场景(干粉灭火器残留粉末,不适用于图书档案)解答;
D、根据燃料充分燃烧的条件(增大与氧气的接触面积)解答。
12.(2025九上·长宁期末)下列有关分子、原子、离子的说法正确的是
A.它们都是构成物质的一种微观粒子
B.分子、原子、离子都不显电性
C.分子可以分成原子,原子不可以再分
D.分子在不断运动,原子和离子静止不动
【答案】A
【知识点】原子的定义与构成;分子和原子的区别和联系;分子的定义与分子的特性
【解析】【解答】A、分子、原子、离子都是构成物质的微观粒子,比如水由水分子构成,铁由铁原子构成,氯化钠由钠离子和氯离子构成,A选项正确;
B、分子、原子不显电性,但离子是带电的原子或原子团,显电性,B选项错误;
C、在化学变化中,分子可以分成原子,而原子不可再分;但从结构上,原子还可以分成原子核和核外电子,C选项错误;
D、分子、原子、离子都在不断运动,D选项错误。
故答案为:A。
【分析】 A、根据构成物质的三种微观粒子(分子、原子、离子)及对应物质举例解答;
B、根据分子、原子、离子的电性特征(离子带电,分子、原子不带电)解答;
C、根据原子在化学变化和物理变化中的可分性区别解答;
D、根据微观粒子的基本性质(不断运动)解答。
13.(2025九上·长宁期末)某同学设计了下列四个化学实验,其中能达到实验目的的是
A.甲:检验瓶中氧气是否为纯氧
B.乙:探究氧气浓度对硫燃烧剧烈程度的影响
C.丙:验证石蜡中是否含碳元素
D.丁:探究质量守恒定律
【答案】B
【知识点】氧气的化学性质;氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象;蜡烛燃烧实验;验证质量守恒定律
【解析】【解答】A、带火星木条复燃只能说明瓶中是氧气,但不能确定是否为纯氧,该实验不能达到目的,A选项错误;
B、乙实验中,硫分别在空气和氧气中燃烧,空气和氧气中氧气浓度不同,通过观察硫在两种环境中燃烧的剧烈程度,可探究氧气浓度对硫燃烧剧烈程度的影响,该实验能达到目的,B选项正确;
C、用干燥的烧杯只能检验石蜡燃烧生成水,从而验证石蜡中含氢元素,无法验证是否含碳元素,要验证碳元素,需检验是否有二氧化碳生成,该实验不能达到目的,C选项错误;
D、酒精与水混合,没有生成新物质,是物理变化,质量守恒定律适用于化学变化,该实验不能用于探究质量守恒定律,该实验不能达到目的,D选项错误。
故答案为:B。
【分析】 A、根据氧气的助燃性(木条复燃与氧气浓度的关系)解答;
B、根据控制变量法(单一变量为氧气浓度)探究反应剧烈程度的实验设计解答;
C、根据实验干扰因素(酒精燃烧生成二氧化碳)对实验结论的影响解答;
D、根据质量守恒定律实验的关键条件(密闭容器,防止气体逸出)解答。
14.(2025九上·长宁期末)将酒精和氧气置于密闭容器中引燃,测得反应前、后各物质的质量如下表所示,下列说法错误的是
物质 酒精 氧气 二氧化碳 水 一氧化碳
反应前质量/g 2.3 4.0 0 0 0
反应后质量/g 0 0 2.2 2.7 a
A.a值为1.4
B.酒精中氢元素质量为
C.二氧化碳和水的化学计量数之比为
D.该反应中酒精燃烧只生成了二氧化碳和水
【答案】D
【知识点】化学式的相关计算;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】A、根据质量守恒定律,反应前后物质总质量不变,所以,解得a=1.4g,A选项正确;
B、酒精化学式为C2H6O,其相对分子质量为,2.3g酒精中氢元素质量为,B选项正确;
C、反应生成的二氧化碳(CO2)质量为2.2g,生成的水(H2O)质量为2.7g,设它们的化学计量数之比为x∶y,则,解得x∶y=1∶3,C选项正确;
D、根据A选项的分析,a=1.4g,说明反应后生成了一氧化碳,可知酒精燃烧除生成二氧化碳和水外,还生成了一氧化碳,D选项错误。
故答案为:D。
【分析】 A、根据质量守恒定律(反应前后总质量不变)计算未知物质质量解答;
B、根据元素质量守恒(反应前后元素质量不变,酒精中氢元素全部进入水中)解答;
C、根据化学计量数与物质的量的关系(计量数之比=物质的量之比)解答;
D、根据反应后物质的种类(含一氧化碳)判断燃烧产物解答。
二、填空题:包括3个题,共30分
15.(2025九上·长宁期末)水是生命之源,也是人类宝贵的自然资源。某化学兴趣小组在老师的指导下开展了主题为“探秘水资源”的实践活动。
【活动一】了解水的净化
(1)下图是学生参观自来水厂后,绘制的自来水生产的工艺流程简图。
①在净水过程中加入混凝剂,目的是   。
②过滤操作中需要折叠滤纸,折叠方法正确的是   (填“甲”或“乙”)。指出丙图中的错误   (答1点即可)。丁图是A、B小组自制的净水器,制作较为合理的是   小组。
③活性炭吸附池除去色素和异味,利用了活性炭的   (填“物理”或“化学”)性质。
④自来水厂常用氯气()消毒,标出氯气中氯元素的化合价   。
【活动二】探究水的组成
为探究水的组成,兴趣小组利用图1装置进行了电解水实验。
(2)图1中电解水的化学方程式为   。试管b中产生的气体是   (填气体名称)。电解水的微观变化过程如图2所示,正确顺序为   (填序号)。
(3)为探究溶液浓度和电压对电解水速率的影响,小组同学测得产生氢气所需时间(如图3所示)。由图可知,电解水速率最快的条件是:溶液浓度   (选填“5%”或“10%”)和电压为   (选填“6V”、“9V”或“12V”)。
【答案】加速水中悬浮杂质的沉降;甲;没有用玻璃棒引流;A;物理;;;氧气;②③①;10%;12V
【知识点】电解水实验;化合价规律和原则;化学方程式的书写与配平;微粒观点及模型图的应用
【解析】【解答】(1)①混凝剂溶于水后可形成胶体,能吸附水中悬浮的杂质,作用是加速水中悬浮杂质的沉降。
②折叠滤纸时,应对折两次,然后从中间打开,使一边为一层,另一边为三层,折叠方法正确的是甲;过滤时,应遵循“一贴二低三靠”的规则,需使用玻璃棒引流,丙图中,没有用玻璃棒引流,且漏斗下端尖嘴没有紧靠烧杯内壁;自制净水器中,为了更好地进行过滤和吸附,应按照颗粒由大到小的顺序放置材料,A小组的顺序更合理,天然水先通过小砾石、石英砂过滤较大颗粒杂质,再通过活性炭吸附色素和异味。
③活性炭具有疏松多孔的结构,能吸附色素和异味,此过程没有新物质生成,利用的是物理性质。
④单质中元素的化合价为0,氯气是单质,所以氯气中氯元素的化合价为0 ,标记化合价时,需在对应元素正上方标记,故填:。
(2)电解水生成氢气和氧气,化学方程式为:;电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,氧气与氢气的体积比约为1∶2。根据图1,b中产生的气体较少,可知是氧气;水在直流电作用下生成氢气和氧气,微观过程是水分子在通电条件下分裂成氢原子和氧原子,每两个氢原子结合成一个氢分子,大量氢分子聚集形成氢气,每两个氧原子结合成一个氧分子,大量氧分子聚集形成氧气,根据微观示意图,对应过程是②③①。
(3)电解水速率越快,收集20mL氧气所需时间越短。由图可知,电解水速率最快的条件是:NaOH溶液浓度为10%和电压为12V。
【分析】(1)①根据混凝剂的净水原理(加速悬浮杂质沉降)解答;
②根据滤纸的正确折叠方法、过滤操作的注意事项(玻璃棒引流、漏斗下端靠烧杯壁)、净水器的分层逻辑(先过滤后吸附)解答;
③根据物理性质的定义(无新物质生成,如吸附性)解答;
④根据单质中元素化合价为0的规则解答;
(2)根据电解水的化学方程式、“正氧负氢”的气体判断、微观反应过程(分子分解→原子→重新组合)解答;
(3)根据图表数据(时间越短,速率越快)分析影响电解水速率的因素解答。
16.(2025九上·长宁期末)阅读下面科普短文。
纯净的臭氧在常温下是天蓝色的气体,有难闻的鱼腥气味。臭氧比氧气活泼,很不稳定,一旦受热极易转化成氧气。近年来臭氧的应用发展较快,例如:可利用杀菌和处理污水。研究人员通过实验研究了臭氧浓度与其杀菌效果的关系(图1所示)。
研究人员用3支试管取含污染物A的污水,在10℃、20℃、50℃时,分别以一定流速通入一定体积的气体(体积分数为0.06%),测得污染物A的降解率(降解率)随时间的变化(图2所示)。
臭氧层能吸收太阳辐射中的大量紫外线,使地球上的生物免遭紫外线的伤害,它是一切生命的保护层。但臭氧浓度过高,会刺激呼吸道黏膜、损伤细胞,对人体有一定的伤害。超音速飞机排出的一氧化氮等气体、电冰箱的制冷剂“氟利昂”等对臭氧层有很大的破坏作用,会使臭氧层形成空洞。
(1)臭氧转化为氧气的化学方程式为   。
(2)由图1可以得出的结论是:实验研究的臭氧浓度范围内,   。
(3)图2是探究一定时间内   对降解A的影响。
(4)下列叙述错误的是_____(填序号)。
A.由氧气制得液态臭氧的过程中,既有物理变化也有化学变化
B.臭氧在生产生活中有很多用途,对人类有益无害
C.臭氧比氧气活泼,可用于消毒杀菌、污水处理等方面
D.带火星的木条伸入盛满臭氧的集气瓶中,不会复燃
【答案】(1)
(2)随着臭氧浓度的增加,灭菌率逐渐升高 ,且浓度高于0.06mg/L时,灭菌率增长速率明显变慢
(3)温度
(4)B;D
【知识点】氧气的化学性质;物理变化、化学变化的特点及其判别;化学方程式的书写与配平
【解析】【解答】(1)臭氧受热转化成氧气,化学方程式为:。
(2)由图1可以得出的结论是:实验研究的臭氧浓度范围内,随着臭氧浓度的增加,灭菌率逐渐升高 ,且浓度高于0.06mg/L时,灭菌率增长速率明显变慢。
(3)图2是在10℃、20℃、50℃下,测量污染物A的降解率随时间的变化,可知是探究一定时间内温度对降解A的影响。
(4)A、化学变化中一定伴随着物理变化,由氧气制得液态臭氧的过程中,有新物质生成,属于化学变化,因此既有物理变化也有化学变化,A选项正确;
B、臭氧在生产生活中有很多用途,但臭氧浓度过高,会刺激呼吸道黏膜、损伤细胞,对人体有一定的伤害,可知不是有益无害,B选项错误;
C、根据文中信息,臭氧比氧气活泼,可用于消毒杀菌、污水处理等方面,C选项正确;
D、臭氧比氧气活泼,很不稳定,一旦受热极易转化成氧气,带火星的木条伸入盛满臭氧的集气瓶中,臭氧受热转化为氧气,可能导致木条复燃,D选项错误。
故选:BD。
【分析】(1)根据臭氧转化为氧气的反应物、生成物及反应条件(受热)书写化学方程式解答;
(2)根据图1中臭氧浓度与灭菌率的变化趋势(浓度升高,灭菌率上升,后期增速放缓)解答;
(3)根据控制变量法(单一变量为温度)判断实验探究的影响因素解答;
(4)根据臭氧的性质(转化过程、浓度影响、活泼性)分析选项正确性解答。
(1)臭氧受热转化成氧气,化学方程式为:。
(2)由图1可以得出的结论是:实验研究的臭氧浓度范围内,随着臭氧浓度的增加,灭菌率逐渐升高 ,且浓度高于0.06mg/L时,灭菌率增长速率明显变慢。
(3)图2是在10℃、20℃、50℃下,测量污染物A的降解率随时间的变化,可知是探究一定时间内温度对降解A的影响。
(4)A、化学变化中一定伴随着物理变化,由氧气制得液态臭氧的过程中,有新物质生成,属于化学变化,因此既有物理变化也有化学变化,A选项正确;
B、臭氧在生产生活中有很多用途,但臭氧浓度过高,会刺激呼吸道黏膜、损伤细胞,对人体有一定的伤害,可知不是有益无害,B选项错误;
C、根据文中信息,臭氧比氧气活泼,可用于消毒杀菌、污水处理等方面,C选项正确;
D、臭氧比氧气活泼,很不稳定,一旦受热极易转化成氧气,带火星的木条伸入盛满臭氧的集气瓶中,臭氧受热转化为氧气,可能导致木条复燃,D选项错误。
故选:BD。
17.(2025九上·长宁期末)工业上用氢气和氮气为原料制备硝酸,其流程如下图所示:
(1)步骤①属于   (填“物理”或“化学”)变化,该变化中分子的   (填“种类”、“大小”或“间隔”)发生了改变。
(2)步骤②中X的化学式为   ,反应的类型属于   反应(填基本反应类型)。
(3)步骤③中中氮元素的化合价为   ,中氮、氧元素的质量比为   。
(4)流程图中溶于水会形成酸雨的氧化物是   ,流程中能循环使用的物质是   。
(5)写出步骤⑤的化学方程式为   。
【答案】(1)物理;间隔
(2)N2;化合
(3)-3;7∶16
(4)NO2;O2、NO
(5)
【知识点】有关元素化合价的计算;物理变化、化学变化的特点及其判别;化学方程式的书写与配平;化学式的相关计算
【解析】【解答】(1)步骤①空气变为液态空气,没有生成新物质,属于物理变化;该变化中分子的间隔发生了改变,而分子种类、大小均不变。
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变。氢气(H2)和X反应生成氨气(NH3),氨气由氮元素和氢元素组成,氢气由氢元素组成,所以X含有氮元素,且X是从液态空气中分离出来的,则X是氮气,化学式为N2;该反应由两种物质反应生成一种物质,属于基本反应类型中的化合反应。
(3)化合物中元素正负化合价之和为0,中氢元素显+1价,设氮元素的化合价为x,则,解得x=-3;中氮、氧元素的质量比为。
(4)氧化物是由两种元素组成的含有氧元素的化合物。流程图中,NO2溶于水会与水反应生成硝酸,是能形成酸雨的氧化物;反应①生成氧气,反应③、④需要消耗氧气,反应⑤生成一氧化氮,反应④需要消化一氧化氮,故该流程中可循环使用的物质是O2、NO。
(5)步骤⑤中,NO2、H2O反应生成HNO3、NO,化学方程式为:。
【分析】(1)根据物理变化的定义(无新物质生成)及分子的基本性质(物理变化中分子间隔改变)解答;
(2)根据质量守恒定律(元素守恒)推断未知物质X,结合化合反应“多变一”的特征判断反应类型解答;
(3)根据化合物中正负化合价代数和为零计算氮元素化合价,根据元素质量比=(相对原子质量×原子个数)之比计算解答;
(4)根据酸雨的成因(NO2溶于水生成酸)及循环物质的判断(参与反应且生成的物质)解答;
(5)根据步骤⑤的反应物(NO2、O2、H2O)和生成物(HNO3)书写化学方程式解答。
(1)步骤①空气变为液态空气,没有生成新物质,属于物理变化;
该变化中分子的间隔发生了改变,而分子种类、大小均不变。
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变。氢气(H2)和X反应生成氨气(NH3),氨气由氮元素和氢元素组成,氢气由氢元素组成,所以X含有氮元素,且X是从液态空气中分离出来的,则X是氮气,化学式为N2;
该反应由两种物质反应生成一种物质,属于基本反应类型中的化合反应。
(3)化合物中元素正负化合价之和为0,中氢元素显+1价,设氮元素的化合价为x,则,解得x=-3;
中氮、氧元素的质量比为。
(4)氧化物是由两种元素组成的含有氧元素的化合物。流程图中,NO2溶于水会与水反应生成硝酸,是能形成酸雨的氧化物;
反应①生成氧气,反应③、④需要消耗氧气,反应⑤生成一氧化氮,反应④需要消化一氧化氮,故该流程中可循环使用的物质是O2、NO。
(5)步骤⑤中,NO2、H2O反应生成HNO3、NO,化学方程式为:。
三、实验与探究题:包括2个小题,共20分。
18.(2025九上·长宁期末)下图是实验室制取气体的有关装置图,据图回答下列问题。
(1)写出指定仪器的名称:①   ;②   。
(2)实验室制取反应的原理是   (用化学方程式表示)。若实验室只有碳酸钠与稀盐酸,制取的发生装置应选择   (填装置序号)。
(3)用装置C制取氧气时,该装置还需改进的地方是   。
(4)若用图a装置测量收集氧气的体积,装置的g接口应与   (填“m”或“n”)接口连接。若用图b装置收集氧气时,验满的方法是   。
(5)在两个等质量气球中充入气体甲和空气各,并用细线连接气球,现象如图c所示。将充满气体甲的试管倒扣入水中,现象如图d所示。收集气体甲的装置是   (填A—F的字母序号)。
【答案】(1)铁架台;集气瓶
(2);A
(3)在试管口塞一团棉花
(4)n;将带火星的木条靠近管口d,若木条复燃,说明氧气已收集满
(5)F
【知识点】氧气的实验室制法;化学方程式的书写与配平;二氧化碳的实验室制法;气体制取装置的探究
【解析】【解答】(1)根据图像,仪器①是铁架台,仪器②是集气瓶。
(2)实验室通常利用大理石(主要成分是CaCO3)与稀盐酸反应制取二氧化碳,大理石与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳、水,化学方程式为:;若实验室只有碳酸钠与稀盐酸,碳酸钠与稀盐酸反应速率较快,制取的发生装置应选择A,通过装置A的分液漏斗可以控制滴加液体的速率,从而控制反应速率,获得平稳的气流。
(3)用装置C制取氧气时,该装置还需改进的地方是在试管口塞一团棉花,以防加热时试管内固体粉末进入导管。
(4)氧气密度比水小、不易溶于水,若用图a装置测量收集氧气的体积,装置的g接口应与n接口连接,水从长管(n端)排出万能瓶;氧气密度比空气大,可用向上排空气法收集,若用图b装置收集氧气,氧气从c端通入,空气从d端排出;氧气具有助燃性,可使带火星的木条复燃,通常使用带火星的木条验满氧气,具体验满方法是:将带火星的木条靠近管口d,若木条复燃,说明氧气已收集满。
(5)在两个等质量气球中充入气体甲和空气各,并用细线连接气球,现象如图c所示,装有气体甲的气球处于上方,说明气体甲的密度比空气小;将充满气体甲的试管倒扣入水中,现象如图d所示,水倒吸进试管,说明气体甲能溶于水,因此可以用向下排空气法收集气体甲,收集装置是F。
【分析】(1)根据常见化学实验仪器的名称解答;
(2)根据实验室制取CO2的反应原理(碳酸钙+稀盐酸)书写化学方程式,结合碳酸钠与盐酸反应速率快的特点选择发生装置解答;
(3)根据高锰酸钾制氧气的注意事项(试管口塞棉花防粉末进入导管)解答;
(4)根据排水法测量气体体积的原理(气体推水排出)、氧气的密度与排空气法验满方法(短管验满)解答;
(5)根据气体的密度(与空气比较)和溶解性(与水比较)选择收集装置(密度大、易溶于水→向下排空气法)解答。
(1)根据图像,仪器①是铁架台,仪器②是集气瓶。
(2)实验室通常利用大理石(主要成分是CaCO3)与稀盐酸反应制取二氧化碳,大理石与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳、水,化学方程式为:;
若实验室只有碳酸钠与稀盐酸,碳酸钠与稀盐酸反应速率较快,制取的发生装置应选择A,通过装置A的分液漏斗可以控制滴加液体的速率,从而控制反应速率,获得平稳的气流。
(3)用装置C制取氧气时,该装置还需改进的地方是在试管口塞一团棉花,以防加热时试管内固体粉末进入导管。
(4)氧气密度比水小、不易溶于水,若用图a装置测量收集氧气的体积,装置的g接口应与n接口连接,水从长管(n端)排出万能瓶;
氧气密度比空气大,可用向上排空气法收集,若用图b装置收集氧气,氧气从c端通入,空气从d端排出;氧气具有助燃性,可使带火星的木条复燃,通常使用带火星的木条验满氧气,具体验满方法是:将带火星的木条靠近管口d,若木条复燃,说明氧气已收集满。
(5)在两个等质量气球中充入气体甲和空气各,并用细线连接气球,现象如图c所示,装有气体甲的气球处于上方,说明气体甲的密度比空气小;将充满气体甲的试管倒扣入水中,现象如图d所示,水倒吸进试管,说明气体甲能溶于水,因此可以用向下排空气法收集气体甲,收集装置是F。
19.(2025九上·长宁期末)某校学习小组利用二氧化锰与过氧化氢溶液混合制取氧气。
【提出问题】如何来测定生成的质量和体积,并处理数据。
【实验设计】通过如图I、Ⅱ两个实验分别测定过氧化氢溶液和适量二氧化锰混合产生的质量和体积:
(1)实验I、Ⅱ中发生反应的化学方程式________。
(2)实验I中,将小烧杯中的过氧化氢溶液倒入到大烧杯中(小烧杯仍然放在电子天平上),并不断搅拌。判断完全反应的现象是________。
(3)实验Ⅱ中,连接好装置后,先________(填操作名称),再装入二氧化锰,最后将10mL过氧化氢溶液________(填“缓慢”或“快速”)推入烧瓶中。
【记录与处理】
(4)测定实验I反应前的总质量:m(大烧杯+二氧化锰)+m(小烧杯+过氧化氢),要计算生成的质量,至少还需要的数据是_____(填字母)。
A. M(小烧杯) B. M(大烧杯) C. M(大烧杯+反应后剩余物)
(5)实验I数据处理得55mg,实验中电子天平________(填“能”或“不能”)用托盘天平代替。
(6)实验Ⅱ的实验记录如下:
时间/min 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
注射器读数/mL 30.0 45.0 48.0 50.0 51.5 52.8 52.0 50.0 50.0 50.0
根据以上实验过程和数据综合分析,最终生成的体积是________。过氧化氢与二氧化锰反应时________(填“吸收”或“放出”)热量。
【答案】(1)
(2) 电子天平的示数不再变化
(3) 检查装置气密性 快速
(4) A,C
(5) 不能
(6) 40 放出
【知识点】氧气的实验室制法;化学方程式的书写与配平;质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】(1)实验I、Ⅱ中,过氧化氢在二氧化锰催化作用下快速分解生成水、氧气,化学方程式为:。
(2)过氧化氢分解产生氧气,氧气逸散到空气中,会使天平上物质总质量减少,当反应完全后,不再有氧气生成,电子天平的示数就不再改变,因此判断完全反应的现象是电子天平的示数不再变化。
(3)有气体生成的实验,连接好装置后首先要检查装置气密性,防止漏气影响实验结果;
若过氧化氢溶液是缓慢推入的,则可能造成的后果是烧瓶内气压增大,过氧化氢溶液难以完全推入烧瓶中或仪器连接处脱落,故应快速推入。
(4)根据质量守恒定律,生成氧气的质量等于反应前的总质量m [(大烧杯 + 二氧化锰)+(小烧杯 + 过氧化氢)] 减去反应后的总质量M [(大烧杯 + 反应后剩余物)+(小烧杯)],所以还需要的数据是M(大烧杯 + 反应后剩余物)、M(小烧杯),故选AC。
(5)托盘天平的精确度一般为0.1g,而实验中生成氧气的质量是55mg即0.055g,托盘天平无法准确称量这么小的质量,所以不能代替电子天平。
(6)用注射器将10mL过氧化氢溶液快速推入烧瓶中,推入的溶液会占据10mL空间,如果最终注射器活塞停在50mL处,则生成氧气的体积为;根据表格信息,最终注射器的稳定读数为50.0mL,而过程中某些时间段会大于50.0mL,说明过氧化氢与二氧化锰反应时放出热量,使气体受热膨胀,反应停止且温度恢复室温后,气体体积变小,注射器读数也变小。
【分析】(1)根据过氧化氢分解的反应原理(二氧化锰催化)书写化学方程式解答;
(2)根据反应完全的判断依据(不再产生气体,总质量不变)解答;
(3)根据实验前检查气密性的必要性(防气体泄漏)、快速推过氧化氢的原因(减少气体泄漏)解答;
(4)根据质量差法计算生成气体质量的原理(反应前总质量-反应后总质量)分析所需数据解答;
(5)根据托盘天平的精度(0.1g)与实验测量精度(55mg)的差异解答;
(6)根据注射器读数的变化(初始体积-最终体积=气体体积)、温度对气体体积的影响(放热导致体积先增后减)解答。
四、计算题:共8分。
20.(2025九上·长宁期末)2024年10月30日,长征二号F运载火箭搭载神舟十九号载人飞船发射取得圆满成功。长征二号F运载火箭使用了偏二甲肼和作推进剂。反应原理:。回答下列问题:
(1)的名称为   。
(2)X的化学式为   。
(3)若火箭中加注了120吨偏二甲肼作为燃料,则至少需要加注多少吨?
【答案】(1)四氧化二氮
(2)H2O
(3)解:设至少需要加注N2O4的质量为x
x=368t
答:至少需要加注368吨N2O4。
【知识点】化学式的书写及意义;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)根据“顺写反读”的规则,的名称为四氧化二氮。
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和个数不变。反应前C、H、N、O的个数分别是2、8、6、8,反应后除4X外C、H、N、O的个数分别是2、0、6、4,则4X含有8个H、4个O,X含有2个H、1个O,X的化学式为H2O。
【分析】(1)根据氧化物的命名规则(“几氧化几某”)解答;
(2)根据质量守恒定律(原子守恒)推断未知物质X的化学式解答;
(3)根据化学方程式的计算步骤(设未知数、写方程式、找比例关系、求解、作答)解答。
(1)根据“顺写反读”的规则,的名称为四氧化二氮。
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和个数不变。反应前C、H、N、O的个数分别是2、8、6、8,反应后除4X外C、H、N、O的个数分别是2、0、6、4,则4X含有8个H、4个O,X含有2个H、1个O,X的化学式为H2O。
(3)偏二甲肼的质量为120吨,据此可通过化学方程式计算出所需N2O4的质量,详见答案。
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