安徽安庆市怀宁县部分学校2025-2026学年九年级下学期化学收心练习(解析版)

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安徽安庆市怀宁县部分学校2025-2026学年九年级下学期化学收心练习(解析版)

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安徽安庆市怀宁县部分学校2025-2026学年九年级下学期化学收心练习
注意事项:
1.本卷共两大题17小题,满分40分。
2.可能用到的相对原子质量:H—1 B—11 C—12 N—14 O—16 Ca—40
一、选择题(本大题包括12小题。每小题的4个选项中只有1个符合题意)
1. 诗词凝聚中华传统文化的精髓。下列诗句描写的变化体现了物质的化学性质的是
A. 千里冰封,万里雪飘 B. 蒹葭苍苍,白露为霜
C. 野火烧不尽,春风吹又生 D. 明月松间照,清泉石上流
2. 在实际生活中,有时需要用到一些保护气。如焊接金属时,为了隔绝空气,能用作保护气的一组是
A. 氮气、氩气 B. 氧气、二氧化碳 C. 氧气、氮气 D. 氧气、氩气
3. 下图是氯酸钾和二氧化锰制取O2的反应机理。下列说法中正确的是
A. 反应Ⅰ、Ⅱ都是分解反应
B. 反应过程中MnO2需要不断添加
C. 不使用MnO2,生成的O2会减少
D. 总反应符号表达式:
4. 下列关于氧气制备、收集、验满及性质实验操作不合理的是
A. 制备 B. 收集
C. 验满 D. 性质实验
5. 物质都是由微粒构成的。以下从微观角度所做解释不正确的是
A. 校园内月季、丹桂飘香——分子在不停地运动
B. 氧气压缩后体积变小——分子之间有间隔
C. 氧气无毒,但臭氧有毒——不同种分子的化学性质不同
D. 水通电与水汽化有本质区别——前者分子未发生改变,后者改变
6. 我国科研团队合作完成“镁离子电池”项目荣获2022年国际“镁未来技术奖”。如图是镁元素的相关信息,下列有关说法不正确的是
A. x=12
B. 镁属于金属元素
C. 镁元素的相对原子质量为24.31
D. 在化学反应中,镁原子易失去2个电子变成Mg2-
7. 下列各图中“”和“”分别表示不同元素的原子,其中表示化合物的是
A. B. C. D.
8. 在密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下反应,测得反应前、反应中及反应结束前某时刻的各物质的质量(如表)。表中x、y、m、n分别表示相应物质的质量。下列数据正确的是(  )
甲 乙 丙 丁
反应前质量/g 70 14 6 10
反应中质量/g x 11 m n
反应结束前质量/g 42 y 40 10
A. x=56 B. y=6 C. m=17 D. n=8
9. 物质X是一种可再生绿色能源,其燃烧的化学方程式为
,则X的化学式为( )
A. C2H4 B. CH3OH C. C2H5OH D. C2H6
10. 对比是学习化学的重要方法。下列关于CO2与CO的比较中错误的是
A. CO2可用于灭火,CO可用作燃料
B. CO2能溶于水,CO难溶于水
C. CO2可用于光合作用,CO可用于人工降雨
D. CO2会造成温室效应,CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒
11. 图甲为清代“火锅”——热锅,采用锅中带炉结构,炉内燃炭火加热,图乙为热锅剖面结构示意图。下列说法正确的是
A. 锅体采用双层结构有利于散热
B. 燃烧前将木炭敲碎增加可燃物的质量
C. 欲熄灭炭火,可向炉内浇水降低木炭着火点
D. 闭火盖镂雕花纹,可通过控制进风量来调节燃烧程度
12. 花鼓戏《补锅》中唱到“手拉风箱呼呼响,火炉烧得红旺旺”。下列说法合理的是
A. 火炉中烧的煤属于化石燃料,是可再生能源 B. 手拉风箱为煤的燃烧提供了充足氧气
C. 火炉烧得旺是因为降低了煤的着火点 D. 氧气能支持燃烧,说明氧气具有可燃性
二、非选择题(本大题包括4小题)
13. 用氢、储氢、释氢、制氢是氢能研究的热点。镁基储氢材料(主要成分Mg)是极具应用前景的储氢材料。储氢、释氢过程中涉及的部分物质转化如图所示:
(1)储氢过程:发生的化学方程式为________。
(2)释氢过程:方法Ⅰ中,化合价发生改变的元素有_________。
(3)与方法Ⅰ相比,方法Ⅱ优点是_________(答1条即可)。
(4)镁基储氢材料在使用过程中Mg表面容易被氧化形成氧化层(MgO)。根据图1分析, Mg氧化程度越高,储氢能力_______(填“越高”或“越低”)。
(5)利用不同材料将H2转化为氢化镁(MgH2),对比图2两种不同材料的储氢率曲线,得出的结论是_______。
14. 孔雀石是人类早期使用的铜矿石中的一种,利用孔雀石炼铜的流程之一如图所示。
(1)孔雀石的主要成分是碱式碳酸铜,其化学式为,其中铜元素的化合价为_____。
(2)步骤①流程中将孔雀石粉碎的目的是_____。
(3)实验室中进行过滤操作时,玻璃棒的作用为_____。
(4)请写出步骤②中涉及的反应的化学方程式:_____(写一个即可)。
(5)经过步骤③后得到的滤液成分除了水还有_____(写化学式)。
15. 阅读下面科普短文,回答相关问题。
石墨烯是从石墨中剥离的单层石墨片,是目前人类已知强度最高的物质,单位质量的强度是世界上最好钢铁的100倍,具有优良的导电性、光学性和热传导性等,被认为是一种未来革命性的材料。工业上可采用甲烷(CH4)在高温和Cu﹣Pd催化下分解制取石墨烯,同时产生氢气。纺织领域是石墨烯应用的新兴领域,纺织面料掺入石墨烯后,在低温情况下,可将来自远红外线的热量传送给人体,改善人体微循环系统,促进新陈代谢。科学家提出,给石墨烯“打上”许多特定大小的孔,制成单层纳米孔二维薄膜,可进行海水淡化,其工作原理如图所示。随着科技水平的提升,石墨烯的应用前景会十分广阔。
根据资料整理下列有关石墨烯的知识卡片。
(1)石墨烯属于___________(选填“单质”或“化合物”)
(2)甲烷是天然气的主要成分,其燃烧的化学方程式为:___________。
(3)应用:①石墨烯在纺织面料中的作用是___________。
②石墨烯海水淡化膜允许___________(填微粒符号)通过。
16. 暖宝宝发热原理及影响因素的科学探究
暖宝宝是冬季常用的取暖用品,其发热原理与铁的氧化反应密切相关。某化学兴趣小组对暖宝宝的发热机制及影响发热效果的因素展开探究。
【知识回顾】
(1)暖宝宝的主要成分包括铁粉、活性炭、食盐、蛭石和水。铁粉在空气中发生缓慢氧化反应放出热量,该反应的化学方程式为:。
食盐在暖宝宝中的作用是___________。
【活动一】探究暖宝宝发热与氧气的关系。
小组设计如下实验:
实验组 暖宝宝处理方式 初始温度/℃ 30min后温度/℃
A 敞口放置 20 58
B 密封于真空袋中 20 21
(2)对比A、B组实验现象,可得出的结论是:暖宝宝发热需要___________参与。
(3)实验中使用真空袋的目的是___________。
【活动二】探究影响暖宝宝发热速率因素
小组选取不同纯度的铁粉(90%、95%、98%)和不同含水量的样品(5%、10%、15%),在相同环境下进行实验,记录10min内的温度变化,数据如下:
表1:铁粉纯度对发热速率的影响(含水量10%)
铁粉纯度 0min温度/℃ 10min温度/℃
90% 20 42
95% 20 51
98% 20 59
(4)分析表1数据,可得出的结论是___________。
表2:含水量对发热速率的影响(铁粉纯度95%)
含水量 0min温度/℃ 10min温度/℃
5% 20 35
10% 20 51
15% 20 45
(5)分析表2数据,可得出的结论是:___________。
(6)活性炭在暖宝宝中除了吸附和___________(写化学式),还能作导电介质,形成原电池,加快铁的氧化。
【拓展探究】
(7)暖宝宝使用后,剩余固体的主要成分可能有___________(填写一种物质名称)、未反应的铁粉等。请设计实验检验剩余固体中是否含有铁粉:
(8)实验方案:___________,则证明含有铁粉。
三、计算题:本大题共1小题。
17. 氧化钙在生活中有广泛的用途,工业上通过高温煅烧石灰石制取氧化钙:CaCO3CaO+CO2↑。若将1100吨的石灰石煅烧得到氧化钙560吨。
(1)计算该石灰石中碳酸钙的质量是多少?
(2)请画出开始煅烧至反应结束的过程中氧化钙质量分数变化的大致曲线。
答案和解析
一、选择题(本大题包括12小题。每小题的4个选项中只有1个符合题意)
1. 诗词凝聚中华传统文化的精髓。下列诗句描写的变化体现了物质的化学性质的是
A. 千里冰封,万里雪飘 B. 蒹葭苍苍,白露为霜
C. 野火烧不尽,春风吹又生 D. 明月松间照,清泉石上流
【答案】C
【解析】
【详解】A、千里冰封,万里雪飘,描述的是水由液体变成固体冰、雪的过程,没有生成新物质,不体现化学性质,不符合题意;
B、蒹葭苍苍,白露为霜,诗中的“露”和“霜”分别是物态变化中的液化现象和凝华现象,没有生成新物质,不体现化学性质,不符合题意;
C、野火烧不尽,春风吹又生,描述的是植物秸秆燃烧生成水和二氧化碳等物质的过程,属于化学变化,体现化学性质,符合题意;
D、明月松间照,清泉石上流,描述的是月光照射,溪水流淌,过程没有生成新物质,不体现化学性质,不符合题意。
故选C。
2. 在实际生活中,有时需要用到一些保护气。如焊接金属时,为了隔绝空气,能用作保护气的一组是
A. 氮气、氩气 B. 氧气、二氧化碳 C. 氧气、氮气 D. 氧气、氩气
【答案】A
【解析】
【详解】A、氮气和氩气化学性质比较稳定,能用作保护气,符合题意;
B、氧气具有助燃性,化学性质比较活泼,不能作保护气,二氧化碳常温下化学性质稳定,能作保护气,不符合题意;
C、氧气具有助燃性,化学性质比较活泼,不能作保护气,氮气化学性质稳定,可用作保护气,不符合题意;
D、氧气具有助燃性,化学性质比较活泼,不能作保护气,氩气化学性质稳定,可用作保护气,不符合题意;
故选A。
3. 下图是氯酸钾和二氧化锰制取O2反应机理。下列说法中正确的是
A. 反应Ⅰ、Ⅱ都是分解反应
B. 反应过程中MnO2需要不断添加
C. 不使用MnO2,生成的O2会减少
D. 总反应符号表达式:
【答案】D
【解析】
【详解】A、反应Ⅰ为二氧化锰和氯酸钾两种物质反应生成多种物质,不属于分解反应,该项错误;
B、二氧化锰是总反应的催化剂,虽然反应Ⅰ消耗二氧化锰,但反应Ⅱ能生成二氧化锰,反应过程中二氧化锰不需要添加,该项错误;
C、二氧化锰是总反应的催化剂,只改变反应速率,不影响生成氧气的量,该项错误;
D、总反应是氯酸钾在加热和有二氧化锰的催化作用下分解产生氯化钾和氧气,符号表达式为,该项正确;
故选D。
4. 下列关于氧气的制备、收集、验满及性质实验操作不合理的是
A. 制备 B. 收集
C. 验满 D. 性质实验
【答案】C
【解析】
【详解】A、实验室用高锰酸钾加热制氧,应选用固体加热型发生装置,管口放一团棉花,防止固体粉末进入导管,选项正确;
B、氧气不易溶于水,可选用排水法收集,选项正确;
C、氧气具有助燃性,检验氧气已经收集满的方法是:将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,说明氧气已收集满,不能伸入瓶中,选项错误;
D、铁丝在氧气中燃烧时,瓶内要放一些水或沙子,防止高温生成物溅落瓶底,使集气瓶炸裂,选项正确;
故选C。
5. 物质都是由微粒构成的。以下从微观角度所做解释不正确的是
A. 校园内月季、丹桂飘香——分子在不停地运动
B. 氧气压缩后体积变小——分子之间有间隔
C. 氧气无毒,但臭氧有毒——不同种分子的化学性质不同
D. 水通电与水汽化有本质区别——前者分子未发生改变,后者改变
【答案】D
【解析】
【详解】A.校园内月季、丹桂飘香是因为月季、丹桂花香中含有的分子是在不断的运动的,向四周扩散,使人们闻到月季、丹桂花香,故选项解释正确,不符合题意;
B.氧气压缩后体积变小,是因为分子间有间隔,气体受压后,氧分子间隔变小,故选项解释正确,不符合题意;
C.氧气和臭氧(O3)的化学性质有差异,是因为它们分子的构成不同,不同种的分子化学性质不同,故选项解释正确,不符合题意;
D.水汽化过程中只有物质状态的变化:水变成水蒸气;变化前后物质不变,构成物质的分子不变,属于没有新物质生成的物理变化,给水通电,在通电条件下水分解,分解产生了氢气和氧气,变化过程中,水分解成了氢气和氧气两种物质,水分子也变成了氢气分子和氧气分子,变化前后物质发生了改变,构成物质的分子也发生了改变,属于生成了新物质的化学变化,故选项解释错误,符合题意;
故选D。
6. 我国科研团队合作完成的“镁离子电池”项目荣获2022年国际“镁未来技术奖”。如图是镁元素的相关信息,下列有关说法不正确的是
A. x=12
B. 镁属于金属元素
C. 镁元素的相对原子质量为24.31
D. 在化学反应中,镁原子易失去2个电子变成Mg2-
【答案】D
【解析】
【详解】A、原子中,质子数=核外电子数,则z=2+8+2=12,故选项说法正确;
B、镁带“钅”字旁,属于金属元素,故选项说法正确;
C、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,镁元素的相对原子质量为24.31,故选项说法正确;
D、镁原子的最外层电子数是2,小于4,在化学反应中易失去2个电子而形成带2个单位正电荷的阳离子,变成Mg2+,故选项说法错误。
故选D。
7. 下列各图中“”和“”分别表示不同元素的原子,其中表示化合物的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A、图示中含有三种分子,即含有三种物质,属于混合物,故选项不符合题意。
B、图示中只含一种分子,且该分子由不同种原子构成,属于化合物,故选项符合题意。
C、图示中只含一种分子,且该分子由同种原子构成,属于单质,故选项不符合题意。
D、图示中只含一种分子,且该分子由同种原子构成,属于单质,故选项不符合题意。
故选B。
8. 在密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下反应,测得反应前、反应中及反应结束前某时刻的各物质的质量(如表)。表中x、y、m、n分别表示相应物质的质量。下列数据正确的是(  )
甲 乙 丙 丁
反应前质量/g 70 14 6 10
反应中质量/g x 11 m n
反应结束前质量/g 42 y 40 10
A. x=56 B. y=6 C. m=17 D. n=8
【答案】A
【解析】
【详解】A、y=70+14+6+10-42-40-10=8,根据题意有:(70-42):(14-8)=(70-x):(14-11),x=56,该选项说法正确;
B、y=8,该选项说法不正确;
C、根据题意有:(14-8):(40-6)=(14-11):(m-6),m=23,该选项说法不正确;
D、丁反应前后质量不变,则=10,该选项说法不正确。
故选A。
9. 物质X是一种可再生绿色能源,其燃烧的化学方程式为
,则X的化学式为( )
A. C2H4 B. CH3OH C. C2H5OH D. C2H6
【答案】C
【解析】
【详解】试题分析:据质量守恒定律可知,化学反应前后原子的种类、个数不变,反应前有6个氧原子,反应后有2个碳原子、6个氢原子、7个氧原子,所以一个M的分子中有2个碳原子、6个氢原子、1个氧原子;X的化学式为C2H5OH
考点:质量守恒定律
10. 对比是学习化学的重要方法。下列关于CO2与CO的比较中错误的是
A. CO2可用于灭火,CO可用作燃料
B. CO2能溶于水,CO难溶于水
C. CO2可用于光合作用,CO可用于人工降雨
D. CO2会造成温室效应,CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒
【答案】C
【解析】
【详解】A、二氧化碳不燃烧、也不支持燃烧,可用于灭火,一氧化碳具有可燃性,可用作燃料,不符合题意;
B、二氧化碳能溶于水,一氧化碳难溶于水,说法正确,不符合题意;
C、二氧化碳是光合作用的重要原料,干冰是固体二氧化碳,干冰升华吸热,可用于人工降雨,不是一氧化碳,符合题意;
D、二氧化碳会造成温室效应,一氧化碳有毒,极易与血液中的血红蛋白结合,从而使血红蛋白不能再与氧气结合,造成生物体缺氧,不符合题意。
故选C。
11. 图甲为清代“火锅”——热锅,采用锅中带炉结构,炉内燃炭火加热,图乙为热锅剖面结构示意图。下列说法正确的是
A. 锅体采用双层结构有利于散热
B. 燃烧前将木炭敲碎增加可燃物的质量
C. 欲熄灭炭火,可向炉内浇水降低木炭着火点
D. 闭火盖镂雕花纹,可通过控制进风量来调节燃烧程度
【答案】D
【解析】
【详解】A、锅体采用双层结构是为了隔热保温,减少热量散失,使锅内食物保持温度,而不是散热,故选项说法不正确。
B、燃烧前将木炭敲碎增加反应物的接触面积,使反应更快、更充分,故选项说法不正确。
C、欲熄灭炭火,可向炉内浇水,其灭火原理是将可燃物的温度降到着火点以下,而不是降低着火点,且着火点是物质的固有属性,一般不会改变,故选项说法不正确。
D、闭火盖上的镂雕花纹可以调节空气(或氧气)进入炉内的量,来调节燃烧程度,故选项说法正确。
故选D。
12. 花鼓戏《补锅》中唱到“手拉风箱呼呼响,火炉烧得红旺旺”。下列说法合理的是
A. 火炉中烧的煤属于化石燃料,是可再生能源 B. 手拉风箱为煤的燃烧提供了充足氧气
C. 火炉烧得旺是因为降低了煤的着火点 D. 氧气能支持燃烧,说明氧气具有可燃性
【答案】B
【解析】
【详解】A、火炉中烧的煤属于化石燃料,短期内不能再生,属于不可再生能源,不符合题意;
B、手拉风箱为煤的燃烧提供了充足氧气,可使煤燃烧更充分,符合题意;
C、火炉烧得旺是因为提供了充足的氧气,着火点是一个定值,不能被降低,不符合题意;
D、氧气能支持燃烧,说明氧气具有助燃性,氧气不具有可燃性,不符合题意。
故选B。
二、非选择题(本大题包括4小题)
13. 用氢、储氢、释氢、制氢是氢能研究的热点。镁基储氢材料(主要成分Mg)是极具应用前景的储氢材料。储氢、释氢过程中涉及的部分物质转化如图所示:
(1)储氢过程:发生的化学方程式为________。
(2)释氢过程:方法Ⅰ中,化合价发生改变的元素有_________。
(3)与方法Ⅰ相比,方法Ⅱ的优点是_________(答1条即可)。
(4)镁基储氢材料在使用过程中Mg表面容易被氧化形成氧化层(MgO)。根据图1分析, Mg氧化程度越高,储氢能力_______(填“越高”或“越低”)。
(5)利用不同材料将H2转化为氢化镁(MgH2),对比图2两种不同材料的储氢率曲线,得出的结论是_______。
【答案】(1)
(2)镁元素和氢元素 (3)反应在常温下进行,操作简便
(4)越低 (5)相同条件下,材料1的储氢率更大
【解析】
【小问1详解】
储氢过程,镁和氢气在一定条件下反应生成氢化镁,反应的化学方程式为:;
【小问2详解】
方法Ⅰ中,氢化镁加压加热分解成单质镁和氢气,单质化合价为0,氢化镁中镁元素的化合价为+2价,根据化合物中元素化合价代数和为零可知,氢化镁中氢元素的化合价为-1价,方法Ⅰ中,化合价发生改变的元素有镁元素和氢元素;
【小问3详解】
由流程图可知,释氢过程中,方法I为氢化镁在加热或加压条件下分解生成氢气和镁,方法II为氢化镁与水反应生成氢气和氢氧化镁,则与方法I相比,方法II的优点是反应在常温下进行,操作简便;
【小问4详解】
镁基储氢材料在使用过程中Mg表面容易被氧化形成氧化层(MgO),由图可知,氧元素含量越高,储氢能力越低,即Mg氧化程度越高,储氢能力越低;
【小问5详解】
由图可知,利用不同材料将H2转化为氢化镁(MgH2)是一种新的储氢方法。对比如图两种不同材料的储氢率曲线,得出的结论是相同条件下,材料1的储氢率更大。
14. 孔雀石是人类早期使用的铜矿石中的一种,利用孔雀石炼铜的流程之一如图所示。
(1)孔雀石的主要成分是碱式碳酸铜,其化学式为,其中铜元素的化合价为_____。
(2)步骤①流程中将孔雀石粉碎的目的是_____。
(3)实验室中进行过滤操作时,玻璃棒的作用为_____。
(4)请写出步骤②中涉及的反应的化学方程式:_____(写一个即可)。
(5)经过步骤③后得到的滤液成分除了水还有_____(写化学式)。
【答案】(1)
(2)增大反应物接触面积,加快反应速率(或使反应更充分) (3)引流
(4)##
(5)、
【解析】
【小问1详解】
在碱式碳酸铜中,氢氧根的化合价为价,碳酸根的化合价为价,设铜元素的化合价为x,根据化合物中正负化合价代数和为0,则有,解得,即在碱式碳酸铜中铜元素的化合价为价,故填:。
【小问2详解】
将固体反应物粉碎,可增大孔雀石与稀硫酸的接触面积,从而加快反应速率,使反应更充分。故填:增大反应物接触面积,加快反应速率(或使反应更充分)。
【小问3详解】
过滤时,玻璃棒的作用是引流, 将液体沿玻璃棒导入漏斗,故填:引流。
【小问4详解】
向步骤②所得的溶液中加入过量铁粉,发生的反应有铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应的化学方程式为;或者铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,反应的化学方程式为,故填:或。
【小问5详解】
在步骤③,向之前过滤得到固体(铁和铜)中加入过量的稀硫酸,铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铜不与稀硫酸发生反应,则反应后滤液成分中除了水还有硫酸亚铁及过量的硫酸,硫酸亚铁的化学式为,硫酸的化学式为,故填:、。
15. 阅读下面科普短文,回答相关问题。
石墨烯是从石墨中剥离的单层石墨片,是目前人类已知强度最高的物质,单位质量的强度是世界上最好钢铁的100倍,具有优良的导电性、光学性和热传导性等,被认为是一种未来革命性的材料。工业上可采用甲烷(CH4)在高温和Cu﹣Pd催化下分解制取石墨烯,同时产生氢气。纺织领域是石墨烯应用的新兴领域,纺织面料掺入石墨烯后,在低温情况下,可将来自远红外线的热量传送给人体,改善人体微循环系统,促进新陈代谢。科学家提出,给石墨烯“打上”许多特定大小的孔,制成单层纳米孔二维薄膜,可进行海水淡化,其工作原理如图所示。随着科技水平的提升,石墨烯的应用前景会十分广阔。
根据资料整理下列有关石墨烯的知识卡片。
(1)石墨烯属于___________(选填“单质”或“化合物”)。
(2)甲烷是天然气的主要成分,其燃烧的化学方程式为:___________。
(3)应用:①石墨烯在纺织面料中的作用是___________。
②石墨烯海水淡化膜允许___________(填微粒符号)通过。
【答案】(1)单质 (2)
(3) ①. 在低温情况下,可将来自远红外线的热量传送给人体,改善人体微循环系统,促进新陈代谢 ②.
【解析】
【小问1详解】
石墨烯是从石墨中剥离的单层石墨片,只由碳元素一种元素组成,属于纯净物。由同种元素组成的纯净物叫做单质。因此,石墨烯属于单质。
故填:单质。
【小问2详解】
甲烷()是天然气的主要成分,它在空气中完全燃烧,与氧气反应生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为。
故填:。
【小问3详解】
根据材料描述:“纺织面料掺入石墨烯后,在低温情况下,可将来自远红外线热量传送给人体,改善人体微循环系统,促进新陈代谢。”则石墨烯在纺织面料中的作用是在低温情况下,可将来自远红外线的热量传送给人体,改善人体微循环系统,促进新陈代谢。
从示意图可知,石墨烯膜上的孔只允许水分子()通过,而钠离子()和氯离子()被阻隔。因此,允许通过的微粒符号是。
故填:在低温情况下,可将来自远红外线的热量传送给人体,改善人体微循环系统,促进新陈代谢;。
16. 暖宝宝发热原理及影响因素的科学探究
暖宝宝是冬季常用的取暖用品,其发热原理与铁的氧化反应密切相关。某化学兴趣小组对暖宝宝的发热机制及影响发热效果的因素展开探究。
【知识回顾】
(1)暖宝宝的主要成分包括铁粉、活性炭、食盐、蛭石和水。铁粉在空气中发生缓慢氧化反应放出热量,该反应的化学方程式为:。
食盐在暖宝宝中的作用是___________。
【活动一】探究暖宝宝发热与氧气的关系。
小组设计如下实验:
实验组 暖宝宝处理方式 初始温度/℃ 30min后温度/℃
A 敞口放置 20 58
B 密封于真空袋中 20 21
(2)对比A、B组实验现象,可得出的结论是:暖宝宝发热需要___________参与。
(3)实验中使用真空袋的目的是___________。
【活动二】探究影响暖宝宝发热速率的因素
小组选取不同纯度的铁粉(90%、95%、98%)和不同含水量的样品(5%、10%、15%),在相同环境下进行实验,记录10min内的温度变化,数据如下:
表1:铁粉纯度对发热速率的影响(含水量10%)
铁粉纯度 0min温度/℃ 10min温度/℃
90% 20 42
95% 20 51
98% 20 59
(4)分析表1数据,可得出的结论是___________。
表2:含水量对发热速率的影响(铁粉纯度95%)
含水量 0min温度/℃ 10min温度/℃
5% 20 35
10% 20 51
15% 20 45
(5)分析表2数据,可得出的结论是:___________。
(6)活性炭在暖宝宝中除了吸附和___________(写化学式),还能作导电介质,形成原电池,加快铁的氧化。
【拓展探究】
(7)暖宝宝使用后,剩余固体的主要成分可能有___________(填写一种物质名称)、未反应的铁粉等。请设计实验检验剩余固体中是否含有铁粉:
(8)实验方案:___________,则证明含有铁粉。
【答案】(1)加快铁粉氧化反应速率
(2)氧气##
(3)隔绝氧气,作为对照实验
(4)在含水量一定时,铁粉纯度越高,发热速率越快
(5)在铁粉纯度一定时,含水量为10%时发热速率最快,含水量过低或过高均会降低发热速率
(6)
(7)氧化铁(合理即可)
(8)取少量剩余固体于试管中,加入稀盐酸,若有气泡产生(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
食盐在暖宝宝中的作用是提供电解质,形成原电池,加速铁粉的氧化反应;故填:加快铁粉的氧化反应速率。
【小问2详解】
A组敞口放置,温度从20℃升至58℃,说明发生明显放热反应;B组密封于真空袋中,温度仅从20℃升至21℃,几乎无变化。说明在无氧气环境中,暖宝宝不发热或发热极微弱。因此,暖宝宝发热需要氧气参与;故填:氧气或。
【小问3详解】
实验中使用真空袋的目的是隔绝氧气,从而形成一个无氧环境,与A组(有氧环境)形成对照,以验证氧气对暖宝宝发热的影响;故填:隔绝氧气,作为对照实验。
【小问4详解】
分析表1数据,在含水量相同的条件下,铁粉纯度越高,10分钟内温度升高越多。说明铁粉纯度越高,发热速率越快;故填:在含水量一定时,铁粉纯度越高,发热速率越快。
【小问5详解】
由表格2的数据可知,在铁粉纯度一定时,含水量为10%时发热速率最快,含水量过低或过高均会降低发热速率;故填:在铁粉纯度一定时,含水量为10%时发热速率最快,含水量过低或过高均会降低发热速率。
【小问6详解】
活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,在暖宝宝中除了吸附,还吸附水蒸气(),因为水是铁生锈(氧化)反应重要参与者。同时活性炭还能作导电介质,形成原电池,加快铁的氧化;故填:。
【小问7详解】
暖宝宝的主要原理是铁粉在氧气和水的作用下发生氧化反应生成铁锈(主要成分为氧化铁)。因此使用后剩余固体的主要成分可能包括氧化铁(铁锈等),以及未反应的铁粉、活性炭和蛭石等;故填:活性炭(合理即可)。
【小问8详解】
铁粉与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,检验剩余固体中是否含有铁粉,其实验方案为取少量剩余固体于试管中,加入稀盐酸,若有气泡产生,则证明含有铁粉或用磁铁靠近剩余固体,若能被吸引,则证明含有铁粉;故填:取少量剩余固体于试管中,加入稀盐酸,若有气泡产生(合理即可)。
三、计算题:本大题共1小题。
17. 氧化钙在生活中有广泛的用途,工业上通过高温煅烧石灰石制取氧化钙:CaCO3CaO+CO2↑。若将1100吨的石灰石煅烧得到氧化钙560吨。
(1)计算该石灰石中碳酸钙的质量是多少?
(2)请画出开始煅烧至反应结束的过程中氧化钙质量分数变化的大致曲线。
【答案】(1)解:设碳酸钙质量为x。
x=1000t
答:该石灰石中碳酸钙的质量为1000吨。
(2)
【解析】
【小问1详解】
见答案。
【小问2详解】
石灰石分解需要达到一定温度,所以开始煅烧的一段时间内,没有反应发生,氧化钙质量分数为0,碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,随着反应的进行,生成氧化钙的质量不断增大,而固体的质量不断减少,所以氧化钙的质量分数从0开始逐渐增大,直到反应结束,固体的质量不再改变,氧化钙的质量分数最大,之后不再改变,如图:。
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