【精品解析】吉林省吉林市第十中学校2024-2025学年九年级上学期期末考试化学试卷

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吉林省吉林市第十中学校2024-2025学年九年级上学期期末考试化学试卷
一、单项选择题(本题共10小题,每小题1分,共10分)
1.五一劳动节,小明同学做了一系列家务劳动,下列过程中一定会涉及化学变化的是
A.起床叠被子 B.生火做早餐 C.晾晒湿衣服 D.分类扔垃圾
2.“碳14”常用于考古、医学、生物学等领域,而“碳12”则用于计算相对原子质量。“碳14”和“碳12”都属于碳元素,是因为它们的原子具有相同的(  )
A.质子数 B.中子数
C.最外层电子数 D.相对原子质量
3.安全是实验顺利进行的前提,用酒精灯加热完成水的沸腾实验不需要选的图标是
A. B.
C. D.
4.下列物质中含有氧分子的是
A.水 B.空气 C.过氧化氢 D.二氧化碳
5.紫薯因富含硒元素被誉为“抗癌大王”,硒元素的部分信息如图所示,下列说法错误的是
A.硒元素属于非金属元素 B.硒原子的质子数为34
C.硒原子易得到电子,变成Se2- D.硒的相对原子质量为78.96g
6.吉林国际雾凇冰雪节是吉林省旅游形象的亮丽名片。下列说法正确的是
A.水蒸气凝结成雾凇,水分子不再运动
B.冰融化时,水分子种类发生变化
C.冰升华时,水分子间间隔变大
D.冰与水混合得到混合物
7.下图做法中,没有利用过滤原理的是
A.晾衣服 B.装纱窗
C.捞饺子 D.沥茶水
8.试管是实验室常用的仪器。下列有关试管的使用正确的是
A. 连接橡胶塞
B.振荡试管
C.加热试管
D.加入固体粉末
9.对比是科学探究中常用的一种实验方法,依据下列装置进行实验,达不到实验目的的是
A.图1探究氧气含量对燃烧剧烈程度的影响
B.图2探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响
C.图3探究燃烧的条件
D.图4探究CO2与H2O发生反应
10.学会用化学思维去认识和理解世界,有助于形成适应个人发展和社会发展的关键能力。下列关于2H2O22H2O+O2↑说法正确的是
A.宏观与微观:H2O2和H2O的组成元素相同,但二者性质不同,原因是原子排列方式不同
B.变化与守恒:34g过氧化氢最多能分解出32g氧气
C.模型与推理:过氧化氢分解是放热反应,所以能放出热量的反应不一定是物质的燃烧
D.探究与创新:探究氧化铜能否作为过氧化氢分解的催化剂,只需证明氧化铜能否改变反应速率即可
二、填空题(本题共3小题,每空1分,共10分)
11.化学用语是国际通用语言,请用化学用语填空。
(1)2个氮原子   。
(2)一个氮分子   。
(3)标出二氧化氮中氮元素的化合价   。
12.化学与生活、科技密切相关,请用化学知识回答下列问题。
(1)三大化石能源包括煤、石油和   。
(2)生产碳酸饮料,利用了二氧化碳的   化学性质(用化学方程式表示)。
(3)高铁列车的受电弓滑板利用了石墨的   性。
(4)一氧化碳可做气体燃料,但在使用前需   。
13.构建元素化合价和物质类别的二维图是学习化学的一种重要方法。如图是硫元素的“价类二维图”。
(1)A点对应的物质类别是   。
(2)A点物质转化成B点物质,反应的化学方程式为   ,做该实验时需在集气瓶中加少量的水,目的是   。
三、简答题(本题共3小题,每空1分,共12分)
14.今年是“南水北调”的第十年,它为解决我国北方地区水资源短缺问题作出了突出贡献。
(1)“南水”净化过程中用活性炭除去异味,利用了活性炭的   性。
(2)某小组同学利用如图进行电解水实验,实验一段时间后,长颈漏斗内液面会   ;b管产生的气体是   。
(3)我国是淡水资源非常有限的国家,爱护水资源是每个公民的责任和义务。生活中我们可以怎样节约用水   (填一种即可)。
15.2024年2月28日,全球最大乙醇项目一次开车成功,第一桶优质乙醇成功产出,开辟了非粮燃料乙醇技术的新赛道。如图为乙醇充分燃烧的微观示意图,请回答:
(1)甲的化学式为   。
(2)上述反应中共有   种化合物。
(3)参加反应的甲与乙的质量比为   。
(4)从微观角度解释该反应遵守质量守恒定律的原因   。
16.为应对全球变暖,我国提出2030年前实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”的战略目标;结合碳的相关知识,回答下列问题。
(1)“碳达峰”、“碳中和”中的“碳”指的是   。
(2)写出图中右侧试管中发生的化学反应方程式   。
(3)图中酒精灯火焰上加网罩的目的是   。
(4)下列说法中正确的是________。
A.图中发生的反应过程中可能会有一氧化碳生成
B.图中导管口刚开始产生气泡,就说明碳与氧化铜发生了反应
C.古代字画能够保存至今而不变色是因为在常温下,碳单质的化学性质不活泼
D.通过减少化石能源的使用和大力植树造林有助于早日实现“碳中和”
四、实验与探究题(本题共2小题,每空1分,共12分)
17.通过一个学期的化学学习,同学们初步掌握了实验室制取气体的知识和技能,请根据下列实验内容,回答有关问题。
(1)仪器①的名称是   。
(2)实验室制取O2、CO2和H2均可使用的发生装置是   ;制取CO2时,发生的化学反应方程式是   。
(3)检查A装置的气密性时,若气密性良好,会出现图2中的   。
(4)如果用装置E收集CO2,验满的操作方法是   。
(5)如果实验室需要制取一种气体,你如何确定发生装置   。
18.小明买到一种“吹不灭的蜡烛”,看上去与普通蜡烛一样,但是点燃后反复吹也吹不灭。
【查阅资料】
①普通蜡烛由石蜡和烛芯制成,而“吹不灭的蜡烛”是在烛芯上包裹一层镁粉,镁粉的着火点很低,约40℃。②蜡烛燃烧时温度约为400℃~500℃
(1)当蜡烛吹灭后又复燃的原因是________(填序号)。
A. 吹蜡烛时,降低了蜡烛的着火点,使蜡烛复燃
B. 未冷却的金属接触氧气发生燃烧使蜡烛复燃
(2)请写出镁粉燃烧的化学反应方程式________。这种“吹不灭的蜡烛”实际上也可以熄灭,你采用的方法是________(答一种)。
【拓展思维】
受特殊蜡烛的启发,小明在老师的帮助下设计并进行了“烧不坏的滤纸”实验。已知:滤纸的着火点约为130℃。
【进行实验】
实验一:取相同质量的酒精与不同质量的水混合
编号 ① ② ③ ④ ⑤
无水酒精质量/g 8 8 8 8 8
水质量/g 5 10 15 20 30
实验二:取5张滤纸,分别浸泡在实验一所得溶液中,用图1所示装置测定酒精燃烧时滤纸的温度,得数据绘制成图2所示的曲线。
【实验记录】
编号 ① ② ③ ④ ⑤
现象 酒精和滤纸都燃烧 酒精燃烧 酒精燃烧 酒精燃烧 酒精不燃烧
【解释与结论】
(3)实验①在接近20s时温度突然上升的主要原因可能是滤纸燃烧放出热量,而实验②③④酒精燃烧,滤纸最后没有燃烧,请解释原因________。
【反思与评价】
(4)比较实验⑤与其它四个实验的曲线,你对物质燃烧条件的新认识是________。
【调查与研究】
(5)通过探究,同学们认识到,生活中也可以通过控制条件促进或抑制化学反应。用天然气做饭,发现炉火火焰呈黄色,锅底出现黑色物质,这时需要________(填“调大”或“调小”)灶具的进风口。
五、计算题(本题共1小题,共6分)
19.《天工开物》中有“凡石灰经火焚炼为用”的记载,这里的“石灰”指的是石灰石(主要成分CaCO3),石灰石高温煅烧后分解生成生石灰CaO和CO2,请回答:
(1)该反应属于   反应(填基本反应类型)。
(2)如果要制取5.6tCaO,需要CaCO3的质量是多少?
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
【解析】【解答】A、起床叠被子过程中只是改变物体的形状,没有新物质生成,属于物理变化,不符合题意;
B、生火做早餐过程中燃料燃烧会生成新物质,属于化学变化,符合题意;
C、晾晒湿衣服过程中主要是水的蒸发,没有新物质生成,属于物理变化,不符合题意;
D、分类扔垃圾过程中只是对垃圾进行分类整理,没有新物质生成,属于物理变化,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据化学变化的定义(有新物质生成,如燃烧)、物理变化的特征(状态改变,无新物质)解答。
2.【答案】A
【知识点】元素的概念
【解析】【解答】“碳14”和“碳12”都属于碳元素,是因为他们具有相同的质子数,故答案为:A
【分析】根据元素的概念进行分析。
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、该图标是“明火”,在水的沸腾实验中,需要加热,需要特别注意明火,不符合题意;
B、该图标是“热烫”,在水的沸腾实验中,需要加热,需要防止烫伤,不符合题意;
C、该图标是“用电”,在水的沸腾实验中,实验本身并不直接涉及用电问题,不需要该图标,符合题意;
D、该图标是“洗手”,实验后洗手是一个良好的实验习惯,它有助于保持实验室的清洁和实验者的个人卫生,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据实验操作(酒精灯加热水)的注意事项(明火、热烫、护目镜)判断不需要的图标(用电)解答。
4.【答案】B
【知识点】分子、原子、离子、元素与物质之间的关系
【解析】【解答】A、水由水分子构成,水中不含氧分子,不符合题意;
B、空气中含氧气,氧气由氧分子构成,符合题意;
C、过氧化氢由过氧化氢分子构成,过氧化氢中不含氧分子,不符合题意;
D、二氧化碳由二氧化碳分子构成,二氧化碳中不含氧分子,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据物质的构成(氧气、空气含氧分子,化合物含分子不含氧分子)解答。
5.【答案】D
【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;相对原子质量和相对分子质量
【解析】【解答】A、硒元素带“石”字旁,属于非金属元素,选项A说法正确,不符合题意;
B、元素周期表单元格中,左上角的数字为原子序数,原子序数=质子数,硒的原子序数为34,因此硒原子的质子数为34,选项B说法正确,不符合题意;
C、硒原子的最外层电子数为6,在化学反应中易得到2个电子,形成带2个单位负电荷的硒离子,符号为Se2-,选项C说法正确,不符合题意;
D、元素周期表单元格中,汉字下方的数字为相对原子质量,相对原子质量的单位是“1”,不是“g”,通常省略不写,因此硒的相对原子质量为78.96,不是78.96g,选项D说法错误,符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、根据元素的分类,带“石”字旁的元素属于非金属元素解答;
B、根据元素周期表单元格的信息,原子序数=质子数=核电荷数=核外电子数解答;
C、根据原子的结构与离子的形成,最外层电子数大于4的原子,在化学反应中易得到电子形成阴离子解答;
D、根据相对原子质量的单位,相对原子质量的单位是“1”,不是“g”,通常省略不写解答。
6.【答案】C
【知识点】分子的定义与分子的特性;纯净物和混合物
【解析】【解答】A、水蒸气凝结成雾凇,水分子仍然在不断运动,只是运动速率减慢,不符合题意;
B、冰融化时,只是状态的改变,无新物质生成,属于物理变化,水分子的种类没有发生变化,不符合题意;
C、冰升华时,固态变为气态,水分子之间的间隔变大,符合题意;
D、冰是固态的水,冰与水的混合物由水一种物质组成,属于纯净物,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A、根据分子的基本性质(不断运动)解答;
B、根据物理变化的本质(分子种类不变)解答;
C、根据物质状态变化与分子间隔的关系(气态间隔>固态)解答;
D、根据纯净物的定义(同种物质组成)解答。
7.【答案】A
【知识点】过滤的原理、方法及其应用
【解析】【解答】A:晾衣服是利用水的蒸发,没有利用过滤原理(分离固体和液体或阻挡固体颗粒),A正确。
B:装纱窗是阻挡灰尘、蚊虫等固体颗粒,利用了过滤原理,B错误。
C:捞饺子是分离饺子(固体)和水(液体),利用了过滤原理,C错误。
D:沥茶水是分离茶叶(固体)和茶水(液体),利用了过滤原理,D错误。
综上,答案是A。
【分析】本题通过分析每个选项的操作原理,判断是否利用过滤(分离固体和液体或阻挡固体颗粒)来解答。
8.【答案】C
【知识点】实验室常见的仪器及使用;药品的取用
【解析】【解答】A、仪器的链接时左手拿试管右手拿活塞,把橡皮塞慢慢转动着塞进试管口,切不可把试管放在桌上在使劲塞进塞子,以免压破试管,该操作错误,不符合题意;
B、振荡试管中的液体的正确方法是手指拿住试管,用手腕的力量左右摆动,该操作错误,不符合题意;
C、给试管中的液体加热时用外焰加热,液体体积不能超过试管容积的三分之一,用试管夹夹取试管口的三分之一处,大拇指不能按在短柄上,该操作正确,符合题意;
D、粉末状固体药品取用时,先将试管倾斜用药匙或纸槽将药品送至试管底部,再将试管竖立,该操作错误,不符合题意。
故答案为:C.
【分析】A、根据仪器连接是左手拿试管并离开桌面,右手拿带活塞的导管,把橡皮塞慢慢转动塞进容器,进行连接,切不可把容器放在桌上再使劲塞进塞子,以免压破容器来解答;
B、根据振荡试管中的液体的正确方法是手指拿住试管,用手腕的力量左右摆动来解答;
C、根据给试管中的液体加热时液体不能超过试管容积的三分之一,试管口不能对着有人的地方以免产生烧伤事件,同时试管外壁不能有水珠,防止试管受热不均产生试管炸裂事件来解答;
D、根据粉末状的固体药品的取用方法是用钥匙或纸槽取用,首先将试管横放后将粉末状药品送入试管底部,然后直立试管后抽出钥匙或纸槽来解答。
9.【答案】B
【知识点】探究二氧化碳的性质;完全燃烧与不完全燃烧;燃烧的条件与灭火原理探究;定性实验(控制变量、空白实验、对比实验)
【解析】 【解答】A、图1实验中,变量为氧气的含量,其他条件相同,木炭在氧气中燃烧更剧烈,在空气中燃烧更平缓,可探究氧气含量对燃烧剧烈程度的影响,能达到实验目的,选项A不符合题意;
B、图2实验中,过氧化氢溶液的浓度不同,且一支试管加入了二氧化锰,另一支没有,存在两个变量,不符合控制变量法的要求,无法探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响,不能达到实验目的,选项B符合题意;
C、图3实验中,铜片上的白磷燃烧、红磷不燃烧,说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点;铜片上的白磷燃烧、水中的白磷不燃烧,说明燃烧需要与氧气接触,可探究燃烧的条件,能达到实验目的,选项C不符合题意;
D、图4实验中,干燥的石蕊纸花在二氧化碳中不变色,湿润的石蕊纸花在二氧化碳中变红,说明二氧化碳与水反应生成了酸性物质,可探究CO2与H2O发生反应,能达到实验目的,选项D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、根据控制变量法的要求,实验中只有氧气含量一个变量,可探究氧气含量对燃烧剧烈程度的影响解答;
B、根据控制变量法的要求,探究过氧化氢浓度对分解速率的影响时,只能有浓度一个变量,该实验存在浓度和催化剂两个变量,无法探究解答;
C、根据燃烧条件的探究实验,通过对比实验可验证燃烧需要与氧气接触、温度达到可燃物的着火点解答;
D、根据二氧化碳的性质,通过对比干燥和湿润石蕊纸花的现象,可证明二氧化碳与水发生了反应解答。
10.【答案】C
【知识点】催化剂的特点与催化作用;根据化学反应方程式的计算;燃烧与燃烧的条件
【解析】【解答】A、H2O2和H2O的组成元素相同,但二者性质不同,原因是二者的分子构成不同,不是原子排列方式不同,选项A说法错误,不符合题意;
B、根据反应的化学方程式2H2O22H2O+O2↑,参加反应的过氧化氢与生成氧气的质量比为(2×34):32=68:32,因此34g过氧化氢最多能分解出16g氧气,不是32g氧气,选项B说法错误,不符合题意;
C、过氧化氢分解是放热反应,能放出热量的反应不一定是物质的燃烧,例如氧化钙与水反应也会放出热量,不属于燃烧,推理正确,选项C说法正确,符合题意;
D、探究氧化铜能否作为过氧化氢分解的催化剂,除了证明氧化铜能改变反应速率,还需要证明反应前后氧化铜的质量和化学性质都不变,仅证明改变反应速率无法确定其为催化剂,选项D说法错误,不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、根据物质的结构与性质的关系,由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子,分子构成不同,物质的性质不同解答;
B、根据化学方程式的计算,先写出反应的化学方程式,计算反应物与生成物的质量比,再计算生成氧气的质量解答;
C、根据化学反应中的能量变化,放热反应包括多种类型,燃烧只是其中一种,因此放热的反应不一定是燃烧解答;
D、根据催化剂的定义,催化剂需要满足“一变两不变”,验证时需要同时验证改变反应速率、反应前后质量和化学性质都不变解答。
11.【答案】(1)2N
(2)N2
(3)
【知识点】元素的符号及其意义;化学式的书写及意义;有关元素化合价的计算;化学符号及其周围数字的意义
【解析】【解答】(1)原子用元素符号表示,多个原子就是在元素符号前面加上相应的数字,故2个氮原子表示为:2N;
(2)分子用化学式表示,故一个氮分子表示为:N2;
(3)二氧化氮中氧元素显-2价,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得氮元素显+4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。故二氧化氮中氮元素的化合价表示为:。
【分析】(1)根据原子的表示方法(元素符号前加数字)解答;
(2)根据分子的表示方法(元素符号右下角标原子个数)解答;
(3)根据化合物中化合价代数和为0计算氮元素化合价,再按化合价标注方法(元素符号正上方标正负号和数字)解答。
(1)原子用元素符号表示,多个原子就是在元素符号前面加上相应的数字,故2个氮原子表示为:2N;
(2)分子用化学式表示,故一个氮分子表示为:N2;
(3)二氧化氮中氧元素显-2价,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得氮元素显+4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。故二氧化氮中氮元素的化合价表示为:。
12.【答案】(1)天然气
(2)
(3)导电(或良好的导电)
(4)检验气体的纯度
【知识点】化学方程式的书写与配平;碳单质的性质和用途;探究二氧化碳的性质;一氧化碳的化学性质;化石燃料的利用与保护
【解析】【解答】(1)三大化石能源包括煤、石油和天然气,它们短期内均不能再生,均属于不可再生能源;
(2)二氧化碳能与水反应生成碳酸,故可用二氧化碳生产碳酸饮料,该反应的化学方程式为:;
(3)高铁列车的受电弓滑板利用了石墨的导电性;
(4)一氧化碳具有可燃性,混有一定量的空气,遇到明火容易发生爆炸,故一氧化碳可做气体燃料,但在使用前需检验气体的纯度。
【分析】(1)根据三大化石能源的种类(煤、石油、天然气)解答;
(2)根据二氧化碳与水的反应(生成碳酸,使饮料呈酸性)书写化学方程式;
(3)根据石墨的物理性质(导电性、耐磨性)解答;
(4)根据一氧化碳的可燃性(不纯点燃爆炸,需验纯)解答。
(1)三大化石能源包括煤、石油和天然气,它们短期内均不能再生,均属于不可再生能源;
(2)二氧化碳能与水反应生成碳酸,故可用二氧化碳生产碳酸饮料,该反应的化学方程式为:;
(3)高铁列车的受电弓滑板利用了石墨的导电性;
(4)一氧化碳具有可燃性,混有一定量的空气,遇到明火容易发生爆炸,故一氧化碳可做气体燃料,但在使用前需检验气体的纯度。
13.【答案】(1)单质
(2);吸收二氧化硫,防止污染空气
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象;化合价规律和原则;化学方程式的书写与配平;从组成上识别氧化物
【解析】【解答】(1)A点对应物质中硫元素化合价为0,故A点对应的物质类别是单质;
(2)A点对应物质中硫元素化合价为0,故A点对应的物质是硫单质,B点对应物质属于氧化物,且硫元素显+4价,为二氧化硫,A点物质转化成B点物质,反应为硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,该反应的化学方程式为:;硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,二氧化硫有毒,散逸到空气中,会污染空气,二氧化硫能与水反应,故做该实验时需在集气瓶中加少量的水,目的是:吸收二氧化硫,防止污染空气。
【分析】(1)根据元素化合价(0价)判断物质类别(单质)解答;
(2)根据硫与氧气的反应(生成二氧化硫)书写化学方程式;根据二氧化硫的性质(有毒,需吸收)解答加水目的。
(1)A点对应物质中硫元素化合价为0,故A点对应的物质类别是单质;
(2)A点对应物质中硫元素化合价为0,故A点对应的物质是硫单质,B点对应物质属于氧化物,且硫元素显+4价,为二氧化硫,A点物质转化成B点物质,反应为硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,该反应的化学方程式为:;
硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,二氧化硫有毒,散逸到空气中,会污染空气,二氧化硫能与水反应,故做该实验时需在集气瓶中加少量的水,目的是:吸收二氧化硫,防止污染空气。
14.【答案】(1)吸附(或良好的吸附)
(2)上升;氢气
(3)淘米水浇花(合理即可)
【知识点】电解水实验;水的净化;保护水资源
【解析】【解答】(1)“南水”净化过程中用活性炭除去异味,是因为活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,可以吸附水中的色素和异味;
(2)电解水生成氢气和氧气,反应生成了气体,装置内压强增大,故实验一段时间后,长颈漏斗内液面会上升;在电解水实验中,“正氧负氢”,管b与负极相连,产生的是氢气;
(3)生活中节约用水,可通过一水多用的方法,如淘米水浇花。
【分析】(1)根据活性炭的性质(吸附性)解答;
(2)根据电解水实验的现象(消耗水,液面上升)和气体种类(负极产生氢气)解答;
(3)根据生活中节约用水的常见做法解答。
(1)“南水”净化过程中用活性炭除去异味,是因为活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,可以吸附水中的色素和异味;
(2)电解水生成氢气和氧气,反应生成了气体,装置内压强增大,故实验一段时间后,长颈漏斗内液面会上升;
在电解水实验中,“正氧负氢”,管b与负极相连,产生的是氢气;
(3)生活中节约用水,可通过一水多用的方法,如淘米水浇花。
15.【答案】(1)C2H5OH
(2)三
(3)23:48
(4)化学反应前后原子的种类、数目和质量不变
【知识点】化学式的书写及意义;微粒观点及模型图的应用;根据化学反应方程式的计算;化学反应的实质
【解析】【解答】由图可知,该反应为乙醇和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:
(1)由图可知, 每个甲分子由2个碳原子、6个氢原子、1个氧原子构成,结合微观示意图可知,甲的化学式为:C2H5OH;
(2)甲是由C、H、O元素组成的纯净物,属于化合物;乙是由氧元素组成的纯净物,属于单质;丙是由C、O元素组成的纯净物,属于化合物,丁是由H、O元素组成的纯净物,属于化合物,故上述反应中共有3种化合物;
(3)由化学方程式可知,参加反应的甲与乙的质量比为:23:48;
(4)从微观角度解释该反应遵守质量守恒定律的原因:化学反应前后原子的种类、数目和质量不变。
【分析】(1)根据微观示意图中原子构成判断甲的化学式解答;
(2)根据化合物的定义(不同种元素组成的纯净物)判断化合物种类解答;
(3)根据化学方程式计算参加反应的甲与乙的质量比解答;
(4)根据质量守恒定律的微观解释(原子种类、数目、质量不变)解答。
(1)由图可知, 每个甲分子由2个碳原子、6个氢原子、1个氧原子构成,结合微观示意图可知,甲的化学式为:C2H5OH;
(2)甲是由C、H、O元素组成的纯净物,属于化合物;乙是由氧元素组成的纯净物,属于单质;丙是由C、O元素组成的纯净物,属于化合物,丁是由H、O元素组成的纯净物,属于化合物,故上述反应中共有3种化合物;
(3)由化学方程式可知,参加反应的甲与乙的质量比为:23:48;
(4)从微观角度解释该反应遵守质量守恒定律的原因:化学反应前后原子的种类、数目和质量不变。
16.【答案】(1)二氧化碳
(2)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
(3)使火焰更集中,升高反应区域的温度
(4)A;C;D
【知识点】碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验;化学方程式的书写与配平;二氧化碳的化学性质;二氧化碳对环境的影响
【解析】【解答】(1)“碳达峰”是指二氧化碳的排放达到峰值,不再增长;“碳中和” 是指国家、企业、产品、活动或个人在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量,实现正负抵消,达到相对“零排放”;“碳达峰”、“碳中和” 中的 “碳” 指的是二氧化碳(或CO2);
(2)右侧试管中发生的反应是二氧化碳与澄清石灰水中的溶质氢氧化钙反应,生成碳酸钙沉淀和水,化学反应方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(3)碳与氧化铜反应需要较高的温度,加网罩可使火焰更集中,从而升高反应区域的温度,使反应更容易进行;
(4)A、碳与氧化铜反应时,如果碳过量,在高温下碳会与生成的二氧化碳继续反应生成一氧化碳,所以图中发生的反应过程中可能会有一氧化碳生成,正确;
B、图中导管口刚开始产生气泡,由于试管内的空气受热膨胀,排出的是装置内的空气,不是生成的气体,不能说明碳与氧化铜发生了反应,错误;
C、古代字画能够保存至今而不变色是因为在常温下,碳单质的化学性质不活泼,不易与其他物质发生化学反应,正确。
D、减少化石能源的使用可以减少二氧化碳的排放,大力植树造林可以利用植物的光合作用吸收二氧化碳,都有助于早日实现 “碳中和”,正确。
故选ACD。
【分析】(1)根据“碳达峰”“碳中和”的核心(控制二氧化碳排放)解答;
(2)根据碳与氧化铜反应的产物(CO2)与澄清石灰水的反应书写化学方程式;
(3)根据网罩的作用(集中火焰,提高温度)解答;
(4)根据碳与氧化铜的反应条件、产物,碳单质的性质,“碳中和”的措施分析选项解答。
(1)“碳达峰”是指二氧化碳的排放达到峰值,不再增长;“碳中和” 是指国家、企业、产品、活动或个人在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量,实现正负抵消,达到相对“零排放”;“碳达峰”、“碳中和” 中的 “碳” 指的是二氧化碳(或CO2);
(2)右侧试管中发生的反应是二氧化碳与澄清石灰水中的溶质氢氧化钙反应,生成碳酸钙沉淀和水,化学反应方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(3)碳与氧化铜反应需要较高的温度,加网罩可使火焰更集中,从而升高反应区域的温度,使反应更容易进行;
(4)A、碳与氧化铜反应时,如果碳过量,在高温下碳会与生成的二氧化碳继续反应生成一氧化碳,所以图中发生的反应过程中可能会有一氧化碳生成,正确;
B、图中导管口刚开始产生气泡,由于试管内的空气受热膨胀,排出的是装置内的空气,不是生成的气体,不能说明碳与氧化铜发生了反应,错误;
C、古代字画能够保存至今而不变色是因为在常温下,碳单质的化学性质不活泼,不易与其他物质发生化学反应,正确。
D、减少化石能源的使用可以减少二氧化碳的排放,大力植树造林可以利用植物的光合作用吸收二氧化碳,都有助于早日实现 “碳中和”,正确。
故选ACD。
17.【答案】(1)长颈漏斗
(2)B;
(3)甲、丙
(4)将燃着的木条放在b端,木条熄灭,说明已经集满
(5)根据反应物状态和反应条件
【知识点】气体反应装置的选取;化学方程式的书写与配平;二氧化碳的实验室制法;氢气的制取和检验
【解析】【解答】(1)由图可知,仪器①的名称是:长颈漏斗;
(2)实验室通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳,实验室通常用锌粒与稀硫酸反应制取氢气,均属于固液不加热反应,发生装置均可选B;B装置也适用于过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气;石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:;
(3)检查A装置的气密性时,将导管置于水中,用手紧握试管,观察导管口是否有气泡冒出,有气泡冒出,松手后,导管内液面上升,说明装置气密性良好,故若气密性良好,会出现图2中的:甲、丙;
(4)如果用装置E收集二氧化碳,二氧化碳的密度比空气大,应从a端通入,二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,二氧化碳验满:将燃着的木条放在b端,木条熄灭,说明已经集满;
(5)如果实验室需要制取一种气体,应根据反应物状态和反应条件确定发生装置,如用高锰酸钾制取氧气,反应物是固体,反应条件是加热,发生装置可选A。
【分析】(1)根据常见实验仪器的名称解答;
(2)根据反应物状态和反应条件选择发生装置;根据碳酸钙与盐酸的反应原理书写化学方程式;
(3)根据气密性检查的原理(气体受热膨胀)判断现象解答;
(4)根据二氧化碳的验满方法(燃着木条放瓶口)解答;
(5)根据发生装置的选择依据(反应物状态、反应条件)解答。
(1)由图可知,仪器①的名称是:长颈漏斗;
(2)实验室通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳,实验室通常用锌粒与稀硫酸反应制取氢气,均属于固液不加热反应,发生装置均可选B;B装置也适用于过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气;
石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:;
(3)检查A装置的气密性时,将导管置于水中,用手紧握试管,观察导管口是否有气泡冒出,有气泡冒出,松手后,导管内液面上升,说明装置气密性良好,故若气密性良好,会出现图2中的:甲、丙;
(4)如果用装置E收集二氧化碳,二氧化碳的密度比空气大,应从a端通入,二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,二氧化碳验满:将燃着的木条放在b端,木条熄灭,说明已经集满;
(5)如果实验室需要制取一种气体,应根据反应物状态和反应条件确定发生装置,如用高锰酸钾制取氧气,反应物是固体,反应条件是加热,发生装置可选A。
18.【答案】(1) B
(2) 用湿抹布盖灭(合理即可)
(3) 水蒸发吸热,温度没有达到滤纸的着火点
(4) 可燃物的浓度需要达到一定值才可以发生燃烧
(5) 调大
【知识点】化学方程式的书写与配平;燃烧与燃烧的条件;灭火的原理和方法
【解析】【解答】(1)A、着火点是一个定值,不能被降低,不符合题意;
B、“吹不灭的蜡烛”是在烛芯上包裹一层镁粉,镁粉的着火点很低,约40℃,故当蜡烛吹灭后又复燃的原因是未冷却的金属接触氧气发生燃烧使蜡烛复燃,符合题意。
故选B;
(2)镁粉燃烧生成氧化镁,该反应的化学方程式为:;
燃烧需要可燃物、氧气、温度达到着火点三个条件同时具备,而灭火只要破坏其中一个条件即可,这种“吹不灭的蜡烛”实际上也可以熄灭,可以采取隔绝氧气的方法,如用湿抹布盖灭;
(3)燃烧的条件为可燃物,可燃物与氧气接触,温度达到可燃物的着火点,②③④酒精燃烧放出热量,但水蒸发吸收热量,滤纸最后没有燃烧,是因为温度未能达到滤纸的着火点;
(4)实验⑤的水最多,酒精浓度低,酒精不燃烧,实验①~④中的水相对较少,酒精浓度大,酒精均能燃烧,由此可知可燃物的浓度需要达到一定值才可以发生燃烧;
(5)用天然气做饭,发现炉火火焰呈黄色,锅底出现黑色物质,说明氧气不足,碳不完全燃烧,这时需要调大灶具的进风口,提供充足的氧气。
【分析】(1)根据镁粉的着火点(低,40℃)和燃烧条件(与氧气接触、温度达到着火点)解答;
(2)根据镁与氧气的反应书写化学方程式;根据灭火的原理(隔绝氧气、降低温度、移走可燃物)解答;
(3)根据燃烧的条件(温度达到着火点)分析滤纸未燃烧的原因(酒精燃烧吸热,温度不够);
(4)根据实验5与其他实验的变量(酒精浓度)得出新认识(可燃物浓度影响燃烧);
(5)根据燃烧充分的条件(充足氧气)判断进风口调节方向(调大)解答。
19.【答案】(1)分解
(2)解:设需要碳酸钙的质量是x
x=10t
答:需要碳酸钙的质量是10t
【知识点】盐的化学性质;分解反应及其应用;根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】(1)石灰石高温煅烧生成生石灰和二氧化碳,反应方程式为CaCO3高温CaO+CO2↑,该反应是一种物质生成两种物质,属于分解反应;
【分析】(1)根据反应的特点(一变多)判断反应类型(分解反应)解答;
(2)根据化学方程式,结合生成CaO的质量,利用比例关系计算需要CaCO3的质量解答。
(1)石灰石的主要成分碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳,该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应;
(2)见答案。
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一、单项选择题(本题共10小题,每小题1分,共10分)
1.五一劳动节,小明同学做了一系列家务劳动,下列过程中一定会涉及化学变化的是
A.起床叠被子 B.生火做早餐 C.晾晒湿衣服 D.分类扔垃圾
【答案】B
【知识点】物理变化、化学变化的特点及其判别
【解析】【解答】A、起床叠被子过程中只是改变物体的形状,没有新物质生成,属于物理变化,不符合题意;
B、生火做早餐过程中燃料燃烧会生成新物质,属于化学变化,符合题意;
C、晾晒湿衣服过程中主要是水的蒸发,没有新物质生成,属于物理变化,不符合题意;
D、分类扔垃圾过程中只是对垃圾进行分类整理,没有新物质生成,属于物理变化,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据化学变化的定义(有新物质生成,如燃烧)、物理变化的特征(状态改变,无新物质)解答。
2.“碳14”常用于考古、医学、生物学等领域,而“碳12”则用于计算相对原子质量。“碳14”和“碳12”都属于碳元素,是因为它们的原子具有相同的(  )
A.质子数 B.中子数
C.最外层电子数 D.相对原子质量
【答案】A
【知识点】元素的概念
【解析】【解答】“碳14”和“碳12”都属于碳元素,是因为他们具有相同的质子数,故答案为:A
【分析】根据元素的概念进行分析。
3.安全是实验顺利进行的前提,用酒精灯加热完成水的沸腾实验不需要选的图标是
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、该图标是“明火”,在水的沸腾实验中,需要加热,需要特别注意明火,不符合题意;
B、该图标是“热烫”,在水的沸腾实验中,需要加热,需要防止烫伤,不符合题意;
C、该图标是“用电”,在水的沸腾实验中,实验本身并不直接涉及用电问题,不需要该图标,符合题意;
D、该图标是“洗手”,实验后洗手是一个良好的实验习惯,它有助于保持实验室的清洁和实验者的个人卫生,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据实验操作(酒精灯加热水)的注意事项(明火、热烫、护目镜)判断不需要的图标(用电)解答。
4.下列物质中含有氧分子的是
A.水 B.空气 C.过氧化氢 D.二氧化碳
【答案】B
【知识点】分子、原子、离子、元素与物质之间的关系
【解析】【解答】A、水由水分子构成,水中不含氧分子,不符合题意;
B、空气中含氧气,氧气由氧分子构成,符合题意;
C、过氧化氢由过氧化氢分子构成,过氧化氢中不含氧分子,不符合题意;
D、二氧化碳由二氧化碳分子构成,二氧化碳中不含氧分子,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据物质的构成(氧气、空气含氧分子,化合物含分子不含氧分子)解答。
5.紫薯因富含硒元素被誉为“抗癌大王”,硒元素的部分信息如图所示,下列说法错误的是
A.硒元素属于非金属元素 B.硒原子的质子数为34
C.硒原子易得到电子,变成Se2- D.硒的相对原子质量为78.96g
【答案】D
【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;相对原子质量和相对分子质量
【解析】【解答】A、硒元素带“石”字旁,属于非金属元素,选项A说法正确,不符合题意;
B、元素周期表单元格中,左上角的数字为原子序数,原子序数=质子数,硒的原子序数为34,因此硒原子的质子数为34,选项B说法正确,不符合题意;
C、硒原子的最外层电子数为6,在化学反应中易得到2个电子,形成带2个单位负电荷的硒离子,符号为Se2-,选项C说法正确,不符合题意;
D、元素周期表单元格中,汉字下方的数字为相对原子质量,相对原子质量的单位是“1”,不是“g”,通常省略不写,因此硒的相对原子质量为78.96,不是78.96g,选项D说法错误,符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、根据元素的分类,带“石”字旁的元素属于非金属元素解答;
B、根据元素周期表单元格的信息,原子序数=质子数=核电荷数=核外电子数解答;
C、根据原子的结构与离子的形成,最外层电子数大于4的原子,在化学反应中易得到电子形成阴离子解答;
D、根据相对原子质量的单位,相对原子质量的单位是“1”,不是“g”,通常省略不写解答。
6.吉林国际雾凇冰雪节是吉林省旅游形象的亮丽名片。下列说法正确的是
A.水蒸气凝结成雾凇,水分子不再运动
B.冰融化时,水分子种类发生变化
C.冰升华时,水分子间间隔变大
D.冰与水混合得到混合物
【答案】C
【知识点】分子的定义与分子的特性;纯净物和混合物
【解析】【解答】A、水蒸气凝结成雾凇,水分子仍然在不断运动,只是运动速率减慢,不符合题意;
B、冰融化时,只是状态的改变,无新物质生成,属于物理变化,水分子的种类没有发生变化,不符合题意;
C、冰升华时,固态变为气态,水分子之间的间隔变大,符合题意;
D、冰是固态的水,冰与水的混合物由水一种物质组成,属于纯净物,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A、根据分子的基本性质(不断运动)解答;
B、根据物理变化的本质(分子种类不变)解答;
C、根据物质状态变化与分子间隔的关系(气态间隔>固态)解答;
D、根据纯净物的定义(同种物质组成)解答。
7.下图做法中,没有利用过滤原理的是
A.晾衣服 B.装纱窗
C.捞饺子 D.沥茶水
【答案】A
【知识点】过滤的原理、方法及其应用
【解析】【解答】A:晾衣服是利用水的蒸发,没有利用过滤原理(分离固体和液体或阻挡固体颗粒),A正确。
B:装纱窗是阻挡灰尘、蚊虫等固体颗粒,利用了过滤原理,B错误。
C:捞饺子是分离饺子(固体)和水(液体),利用了过滤原理,C错误。
D:沥茶水是分离茶叶(固体)和茶水(液体),利用了过滤原理,D错误。
综上,答案是A。
【分析】本题通过分析每个选项的操作原理,判断是否利用过滤(分离固体和液体或阻挡固体颗粒)来解答。
8.试管是实验室常用的仪器。下列有关试管的使用正确的是
A. 连接橡胶塞
B.振荡试管
C.加热试管
D.加入固体粉末
【答案】C
【知识点】实验室常见的仪器及使用;药品的取用
【解析】【解答】A、仪器的链接时左手拿试管右手拿活塞,把橡皮塞慢慢转动着塞进试管口,切不可把试管放在桌上在使劲塞进塞子,以免压破试管,该操作错误,不符合题意;
B、振荡试管中的液体的正确方法是手指拿住试管,用手腕的力量左右摆动,该操作错误,不符合题意;
C、给试管中的液体加热时用外焰加热,液体体积不能超过试管容积的三分之一,用试管夹夹取试管口的三分之一处,大拇指不能按在短柄上,该操作正确,符合题意;
D、粉末状固体药品取用时,先将试管倾斜用药匙或纸槽将药品送至试管底部,再将试管竖立,该操作错误,不符合题意。
故答案为:C.
【分析】A、根据仪器连接是左手拿试管并离开桌面,右手拿带活塞的导管,把橡皮塞慢慢转动塞进容器,进行连接,切不可把容器放在桌上再使劲塞进塞子,以免压破容器来解答;
B、根据振荡试管中的液体的正确方法是手指拿住试管,用手腕的力量左右摆动来解答;
C、根据给试管中的液体加热时液体不能超过试管容积的三分之一,试管口不能对着有人的地方以免产生烧伤事件,同时试管外壁不能有水珠,防止试管受热不均产生试管炸裂事件来解答;
D、根据粉末状的固体药品的取用方法是用钥匙或纸槽取用,首先将试管横放后将粉末状药品送入试管底部,然后直立试管后抽出钥匙或纸槽来解答。
9.对比是科学探究中常用的一种实验方法,依据下列装置进行实验,达不到实验目的的是
A.图1探究氧气含量对燃烧剧烈程度的影响
B.图2探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响
C.图3探究燃烧的条件
D.图4探究CO2与H2O发生反应
【答案】B
【知识点】探究二氧化碳的性质;完全燃烧与不完全燃烧;燃烧的条件与灭火原理探究;定性实验(控制变量、空白实验、对比实验)
【解析】 【解答】A、图1实验中,变量为氧气的含量,其他条件相同,木炭在氧气中燃烧更剧烈,在空气中燃烧更平缓,可探究氧气含量对燃烧剧烈程度的影响,能达到实验目的,选项A不符合题意;
B、图2实验中,过氧化氢溶液的浓度不同,且一支试管加入了二氧化锰,另一支没有,存在两个变量,不符合控制变量法的要求,无法探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响,不能达到实验目的,选项B符合题意;
C、图3实验中,铜片上的白磷燃烧、红磷不燃烧,说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点;铜片上的白磷燃烧、水中的白磷不燃烧,说明燃烧需要与氧气接触,可探究燃烧的条件,能达到实验目的,选项C不符合题意;
D、图4实验中,干燥的石蕊纸花在二氧化碳中不变色,湿润的石蕊纸花在二氧化碳中变红,说明二氧化碳与水反应生成了酸性物质,可探究CO2与H2O发生反应,能达到实验目的,选项D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、根据控制变量法的要求,实验中只有氧气含量一个变量,可探究氧气含量对燃烧剧烈程度的影响解答;
B、根据控制变量法的要求,探究过氧化氢浓度对分解速率的影响时,只能有浓度一个变量,该实验存在浓度和催化剂两个变量,无法探究解答;
C、根据燃烧条件的探究实验,通过对比实验可验证燃烧需要与氧气接触、温度达到可燃物的着火点解答;
D、根据二氧化碳的性质,通过对比干燥和湿润石蕊纸花的现象,可证明二氧化碳与水发生了反应解答。
10.学会用化学思维去认识和理解世界,有助于形成适应个人发展和社会发展的关键能力。下列关于2H2O22H2O+O2↑说法正确的是
A.宏观与微观:H2O2和H2O的组成元素相同,但二者性质不同,原因是原子排列方式不同
B.变化与守恒:34g过氧化氢最多能分解出32g氧气
C.模型与推理:过氧化氢分解是放热反应,所以能放出热量的反应不一定是物质的燃烧
D.探究与创新:探究氧化铜能否作为过氧化氢分解的催化剂,只需证明氧化铜能否改变反应速率即可
【答案】C
【知识点】催化剂的特点与催化作用;根据化学反应方程式的计算;燃烧与燃烧的条件
【解析】【解答】A、H2O2和H2O的组成元素相同,但二者性质不同,原因是二者的分子构成不同,不是原子排列方式不同,选项A说法错误,不符合题意;
B、根据反应的化学方程式2H2O22H2O+O2↑,参加反应的过氧化氢与生成氧气的质量比为(2×34):32=68:32,因此34g过氧化氢最多能分解出16g氧气,不是32g氧气,选项B说法错误,不符合题意;
C、过氧化氢分解是放热反应,能放出热量的反应不一定是物质的燃烧,例如氧化钙与水反应也会放出热量,不属于燃烧,推理正确,选项C说法正确,符合题意;
D、探究氧化铜能否作为过氧化氢分解的催化剂,除了证明氧化铜能改变反应速率,还需要证明反应前后氧化铜的质量和化学性质都不变,仅证明改变反应速率无法确定其为催化剂,选项D说法错误,不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、根据物质的结构与性质的关系,由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子,分子构成不同,物质的性质不同解答;
B、根据化学方程式的计算,先写出反应的化学方程式,计算反应物与生成物的质量比,再计算生成氧气的质量解答;
C、根据化学反应中的能量变化,放热反应包括多种类型,燃烧只是其中一种,因此放热的反应不一定是燃烧解答;
D、根据催化剂的定义,催化剂需要满足“一变两不变”,验证时需要同时验证改变反应速率、反应前后质量和化学性质都不变解答。
二、填空题(本题共3小题,每空1分,共10分)
11.化学用语是国际通用语言,请用化学用语填空。
(1)2个氮原子   。
(2)一个氮分子   。
(3)标出二氧化氮中氮元素的化合价   。
【答案】(1)2N
(2)N2
(3)
【知识点】元素的符号及其意义;化学式的书写及意义;有关元素化合价的计算;化学符号及其周围数字的意义
【解析】【解答】(1)原子用元素符号表示,多个原子就是在元素符号前面加上相应的数字,故2个氮原子表示为:2N;
(2)分子用化学式表示,故一个氮分子表示为:N2;
(3)二氧化氮中氧元素显-2价,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得氮元素显+4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。故二氧化氮中氮元素的化合价表示为:。
【分析】(1)根据原子的表示方法(元素符号前加数字)解答;
(2)根据分子的表示方法(元素符号右下角标原子个数)解答;
(3)根据化合物中化合价代数和为0计算氮元素化合价,再按化合价标注方法(元素符号正上方标正负号和数字)解答。
(1)原子用元素符号表示,多个原子就是在元素符号前面加上相应的数字,故2个氮原子表示为:2N;
(2)分子用化学式表示,故一个氮分子表示为:N2;
(3)二氧化氮中氧元素显-2价,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得氮元素显+4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。故二氧化氮中氮元素的化合价表示为:。
12.化学与生活、科技密切相关,请用化学知识回答下列问题。
(1)三大化石能源包括煤、石油和   。
(2)生产碳酸饮料,利用了二氧化碳的   化学性质(用化学方程式表示)。
(3)高铁列车的受电弓滑板利用了石墨的   性。
(4)一氧化碳可做气体燃料,但在使用前需   。
【答案】(1)天然气
(2)
(3)导电(或良好的导电)
(4)检验气体的纯度
【知识点】化学方程式的书写与配平;碳单质的性质和用途;探究二氧化碳的性质;一氧化碳的化学性质;化石燃料的利用与保护
【解析】【解答】(1)三大化石能源包括煤、石油和天然气,它们短期内均不能再生,均属于不可再生能源;
(2)二氧化碳能与水反应生成碳酸,故可用二氧化碳生产碳酸饮料,该反应的化学方程式为:;
(3)高铁列车的受电弓滑板利用了石墨的导电性;
(4)一氧化碳具有可燃性,混有一定量的空气,遇到明火容易发生爆炸,故一氧化碳可做气体燃料,但在使用前需检验气体的纯度。
【分析】(1)根据三大化石能源的种类(煤、石油、天然气)解答;
(2)根据二氧化碳与水的反应(生成碳酸,使饮料呈酸性)书写化学方程式;
(3)根据石墨的物理性质(导电性、耐磨性)解答;
(4)根据一氧化碳的可燃性(不纯点燃爆炸,需验纯)解答。
(1)三大化石能源包括煤、石油和天然气,它们短期内均不能再生,均属于不可再生能源;
(2)二氧化碳能与水反应生成碳酸,故可用二氧化碳生产碳酸饮料,该反应的化学方程式为:;
(3)高铁列车的受电弓滑板利用了石墨的导电性;
(4)一氧化碳具有可燃性,混有一定量的空气,遇到明火容易发生爆炸,故一氧化碳可做气体燃料,但在使用前需检验气体的纯度。
13.构建元素化合价和物质类别的二维图是学习化学的一种重要方法。如图是硫元素的“价类二维图”。
(1)A点对应的物质类别是   。
(2)A点物质转化成B点物质,反应的化学方程式为   ,做该实验时需在集气瓶中加少量的水,目的是   。
【答案】(1)单质
(2);吸收二氧化硫,防止污染空气
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象;化合价规律和原则;化学方程式的书写与配平;从组成上识别氧化物
【解析】【解答】(1)A点对应物质中硫元素化合价为0,故A点对应的物质类别是单质;
(2)A点对应物质中硫元素化合价为0,故A点对应的物质是硫单质,B点对应物质属于氧化物,且硫元素显+4价,为二氧化硫,A点物质转化成B点物质,反应为硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,该反应的化学方程式为:;硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,二氧化硫有毒,散逸到空气中,会污染空气,二氧化硫能与水反应,故做该实验时需在集气瓶中加少量的水,目的是:吸收二氧化硫,防止污染空气。
【分析】(1)根据元素化合价(0价)判断物质类别(单质)解答;
(2)根据硫与氧气的反应(生成二氧化硫)书写化学方程式;根据二氧化硫的性质(有毒,需吸收)解答加水目的。
(1)A点对应物质中硫元素化合价为0,故A点对应的物质类别是单质;
(2)A点对应物质中硫元素化合价为0,故A点对应的物质是硫单质,B点对应物质属于氧化物,且硫元素显+4价,为二氧化硫,A点物质转化成B点物质,反应为硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,该反应的化学方程式为:;
硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,二氧化硫有毒,散逸到空气中,会污染空气,二氧化硫能与水反应,故做该实验时需在集气瓶中加少量的水,目的是:吸收二氧化硫,防止污染空气。
三、简答题(本题共3小题,每空1分,共12分)
14.今年是“南水北调”的第十年,它为解决我国北方地区水资源短缺问题作出了突出贡献。
(1)“南水”净化过程中用活性炭除去异味,利用了活性炭的   性。
(2)某小组同学利用如图进行电解水实验,实验一段时间后,长颈漏斗内液面会   ;b管产生的气体是   。
(3)我国是淡水资源非常有限的国家,爱护水资源是每个公民的责任和义务。生活中我们可以怎样节约用水   (填一种即可)。
【答案】(1)吸附(或良好的吸附)
(2)上升;氢气
(3)淘米水浇花(合理即可)
【知识点】电解水实验;水的净化;保护水资源
【解析】【解答】(1)“南水”净化过程中用活性炭除去异味,是因为活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,可以吸附水中的色素和异味;
(2)电解水生成氢气和氧气,反应生成了气体,装置内压强增大,故实验一段时间后,长颈漏斗内液面会上升;在电解水实验中,“正氧负氢”,管b与负极相连,产生的是氢气;
(3)生活中节约用水,可通过一水多用的方法,如淘米水浇花。
【分析】(1)根据活性炭的性质(吸附性)解答;
(2)根据电解水实验的现象(消耗水,液面上升)和气体种类(负极产生氢气)解答;
(3)根据生活中节约用水的常见做法解答。
(1)“南水”净化过程中用活性炭除去异味,是因为活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,可以吸附水中的色素和异味;
(2)电解水生成氢气和氧气,反应生成了气体,装置内压强增大,故实验一段时间后,长颈漏斗内液面会上升;
在电解水实验中,“正氧负氢”,管b与负极相连,产生的是氢气;
(3)生活中节约用水,可通过一水多用的方法,如淘米水浇花。
15.2024年2月28日,全球最大乙醇项目一次开车成功,第一桶优质乙醇成功产出,开辟了非粮燃料乙醇技术的新赛道。如图为乙醇充分燃烧的微观示意图,请回答:
(1)甲的化学式为   。
(2)上述反应中共有   种化合物。
(3)参加反应的甲与乙的质量比为   。
(4)从微观角度解释该反应遵守质量守恒定律的原因   。
【答案】(1)C2H5OH
(2)三
(3)23:48
(4)化学反应前后原子的种类、数目和质量不变
【知识点】化学式的书写及意义;微粒观点及模型图的应用;根据化学反应方程式的计算;化学反应的实质
【解析】【解答】由图可知,该反应为乙醇和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:
(1)由图可知, 每个甲分子由2个碳原子、6个氢原子、1个氧原子构成,结合微观示意图可知,甲的化学式为:C2H5OH;
(2)甲是由C、H、O元素组成的纯净物,属于化合物;乙是由氧元素组成的纯净物,属于单质;丙是由C、O元素组成的纯净物,属于化合物,丁是由H、O元素组成的纯净物,属于化合物,故上述反应中共有3种化合物;
(3)由化学方程式可知,参加反应的甲与乙的质量比为:23:48;
(4)从微观角度解释该反应遵守质量守恒定律的原因:化学反应前后原子的种类、数目和质量不变。
【分析】(1)根据微观示意图中原子构成判断甲的化学式解答;
(2)根据化合物的定义(不同种元素组成的纯净物)判断化合物种类解答;
(3)根据化学方程式计算参加反应的甲与乙的质量比解答;
(4)根据质量守恒定律的微观解释(原子种类、数目、质量不变)解答。
(1)由图可知, 每个甲分子由2个碳原子、6个氢原子、1个氧原子构成,结合微观示意图可知,甲的化学式为:C2H5OH;
(2)甲是由C、H、O元素组成的纯净物,属于化合物;乙是由氧元素组成的纯净物,属于单质;丙是由C、O元素组成的纯净物,属于化合物,丁是由H、O元素组成的纯净物,属于化合物,故上述反应中共有3种化合物;
(3)由化学方程式可知,参加反应的甲与乙的质量比为:23:48;
(4)从微观角度解释该反应遵守质量守恒定律的原因:化学反应前后原子的种类、数目和质量不变。
16.为应对全球变暖,我国提出2030年前实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”的战略目标;结合碳的相关知识,回答下列问题。
(1)“碳达峰”、“碳中和”中的“碳”指的是   。
(2)写出图中右侧试管中发生的化学反应方程式   。
(3)图中酒精灯火焰上加网罩的目的是   。
(4)下列说法中正确的是________。
A.图中发生的反应过程中可能会有一氧化碳生成
B.图中导管口刚开始产生气泡,就说明碳与氧化铜发生了反应
C.古代字画能够保存至今而不变色是因为在常温下,碳单质的化学性质不活泼
D.通过减少化石能源的使用和大力植树造林有助于早日实现“碳中和”
【答案】(1)二氧化碳
(2)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
(3)使火焰更集中,升高反应区域的温度
(4)A;C;D
【知识点】碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验;化学方程式的书写与配平;二氧化碳的化学性质;二氧化碳对环境的影响
【解析】【解答】(1)“碳达峰”是指二氧化碳的排放达到峰值,不再增长;“碳中和” 是指国家、企业、产品、活动或个人在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量,实现正负抵消,达到相对“零排放”;“碳达峰”、“碳中和” 中的 “碳” 指的是二氧化碳(或CO2);
(2)右侧试管中发生的反应是二氧化碳与澄清石灰水中的溶质氢氧化钙反应,生成碳酸钙沉淀和水,化学反应方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(3)碳与氧化铜反应需要较高的温度,加网罩可使火焰更集中,从而升高反应区域的温度,使反应更容易进行;
(4)A、碳与氧化铜反应时,如果碳过量,在高温下碳会与生成的二氧化碳继续反应生成一氧化碳,所以图中发生的反应过程中可能会有一氧化碳生成,正确;
B、图中导管口刚开始产生气泡,由于试管内的空气受热膨胀,排出的是装置内的空气,不是生成的气体,不能说明碳与氧化铜发生了反应,错误;
C、古代字画能够保存至今而不变色是因为在常温下,碳单质的化学性质不活泼,不易与其他物质发生化学反应,正确。
D、减少化石能源的使用可以减少二氧化碳的排放,大力植树造林可以利用植物的光合作用吸收二氧化碳,都有助于早日实现 “碳中和”,正确。
故选ACD。
【分析】(1)根据“碳达峰”“碳中和”的核心(控制二氧化碳排放)解答;
(2)根据碳与氧化铜反应的产物(CO2)与澄清石灰水的反应书写化学方程式;
(3)根据网罩的作用(集中火焰,提高温度)解答;
(4)根据碳与氧化铜的反应条件、产物,碳单质的性质,“碳中和”的措施分析选项解答。
(1)“碳达峰”是指二氧化碳的排放达到峰值,不再增长;“碳中和” 是指国家、企业、产品、活动或个人在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量,实现正负抵消,达到相对“零排放”;“碳达峰”、“碳中和” 中的 “碳” 指的是二氧化碳(或CO2);
(2)右侧试管中发生的反应是二氧化碳与澄清石灰水中的溶质氢氧化钙反应,生成碳酸钙沉淀和水,化学反应方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(3)碳与氧化铜反应需要较高的温度,加网罩可使火焰更集中,从而升高反应区域的温度,使反应更容易进行;
(4)A、碳与氧化铜反应时,如果碳过量,在高温下碳会与生成的二氧化碳继续反应生成一氧化碳,所以图中发生的反应过程中可能会有一氧化碳生成,正确;
B、图中导管口刚开始产生气泡,由于试管内的空气受热膨胀,排出的是装置内的空气,不是生成的气体,不能说明碳与氧化铜发生了反应,错误;
C、古代字画能够保存至今而不变色是因为在常温下,碳单质的化学性质不活泼,不易与其他物质发生化学反应,正确。
D、减少化石能源的使用可以减少二氧化碳的排放,大力植树造林可以利用植物的光合作用吸收二氧化碳,都有助于早日实现 “碳中和”,正确。
故选ACD。
四、实验与探究题(本题共2小题,每空1分,共12分)
17.通过一个学期的化学学习,同学们初步掌握了实验室制取气体的知识和技能,请根据下列实验内容,回答有关问题。
(1)仪器①的名称是   。
(2)实验室制取O2、CO2和H2均可使用的发生装置是   ;制取CO2时,发生的化学反应方程式是   。
(3)检查A装置的气密性时,若气密性良好,会出现图2中的   。
(4)如果用装置E收集CO2,验满的操作方法是   。
(5)如果实验室需要制取一种气体,你如何确定发生装置   。
【答案】(1)长颈漏斗
(2)B;
(3)甲、丙
(4)将燃着的木条放在b端,木条熄灭,说明已经集满
(5)根据反应物状态和反应条件
【知识点】气体反应装置的选取;化学方程式的书写与配平;二氧化碳的实验室制法;氢气的制取和检验
【解析】【解答】(1)由图可知,仪器①的名称是:长颈漏斗;
(2)实验室通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳,实验室通常用锌粒与稀硫酸反应制取氢气,均属于固液不加热反应,发生装置均可选B;B装置也适用于过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气;石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:;
(3)检查A装置的气密性时,将导管置于水中,用手紧握试管,观察导管口是否有气泡冒出,有气泡冒出,松手后,导管内液面上升,说明装置气密性良好,故若气密性良好,会出现图2中的:甲、丙;
(4)如果用装置E收集二氧化碳,二氧化碳的密度比空气大,应从a端通入,二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,二氧化碳验满:将燃着的木条放在b端,木条熄灭,说明已经集满;
(5)如果实验室需要制取一种气体,应根据反应物状态和反应条件确定发生装置,如用高锰酸钾制取氧气,反应物是固体,反应条件是加热,发生装置可选A。
【分析】(1)根据常见实验仪器的名称解答;
(2)根据反应物状态和反应条件选择发生装置;根据碳酸钙与盐酸的反应原理书写化学方程式;
(3)根据气密性检查的原理(气体受热膨胀)判断现象解答;
(4)根据二氧化碳的验满方法(燃着木条放瓶口)解答;
(5)根据发生装置的选择依据(反应物状态、反应条件)解答。
(1)由图可知,仪器①的名称是:长颈漏斗;
(2)实验室通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳,实验室通常用锌粒与稀硫酸反应制取氢气,均属于固液不加热反应,发生装置均可选B;B装置也适用于过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气;
石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:;
(3)检查A装置的气密性时,将导管置于水中,用手紧握试管,观察导管口是否有气泡冒出,有气泡冒出,松手后,导管内液面上升,说明装置气密性良好,故若气密性良好,会出现图2中的:甲、丙;
(4)如果用装置E收集二氧化碳,二氧化碳的密度比空气大,应从a端通入,二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,二氧化碳验满:将燃着的木条放在b端,木条熄灭,说明已经集满;
(5)如果实验室需要制取一种气体,应根据反应物状态和反应条件确定发生装置,如用高锰酸钾制取氧气,反应物是固体,反应条件是加热,发生装置可选A。
18.小明买到一种“吹不灭的蜡烛”,看上去与普通蜡烛一样,但是点燃后反复吹也吹不灭。
【查阅资料】
①普通蜡烛由石蜡和烛芯制成,而“吹不灭的蜡烛”是在烛芯上包裹一层镁粉,镁粉的着火点很低,约40℃。②蜡烛燃烧时温度约为400℃~500℃
(1)当蜡烛吹灭后又复燃的原因是________(填序号)。
A. 吹蜡烛时,降低了蜡烛的着火点,使蜡烛复燃
B. 未冷却的金属接触氧气发生燃烧使蜡烛复燃
(2)请写出镁粉燃烧的化学反应方程式________。这种“吹不灭的蜡烛”实际上也可以熄灭,你采用的方法是________(答一种)。
【拓展思维】
受特殊蜡烛的启发,小明在老师的帮助下设计并进行了“烧不坏的滤纸”实验。已知:滤纸的着火点约为130℃。
【进行实验】
实验一:取相同质量的酒精与不同质量的水混合
编号 ① ② ③ ④ ⑤
无水酒精质量/g 8 8 8 8 8
水质量/g 5 10 15 20 30
实验二:取5张滤纸,分别浸泡在实验一所得溶液中,用图1所示装置测定酒精燃烧时滤纸的温度,得数据绘制成图2所示的曲线。
【实验记录】
编号 ① ② ③ ④ ⑤
现象 酒精和滤纸都燃烧 酒精燃烧 酒精燃烧 酒精燃烧 酒精不燃烧
【解释与结论】
(3)实验①在接近20s时温度突然上升的主要原因可能是滤纸燃烧放出热量,而实验②③④酒精燃烧,滤纸最后没有燃烧,请解释原因________。
【反思与评价】
(4)比较实验⑤与其它四个实验的曲线,你对物质燃烧条件的新认识是________。
【调查与研究】
(5)通过探究,同学们认识到,生活中也可以通过控制条件促进或抑制化学反应。用天然气做饭,发现炉火火焰呈黄色,锅底出现黑色物质,这时需要________(填“调大”或“调小”)灶具的进风口。
【答案】(1) B
(2) 用湿抹布盖灭(合理即可)
(3) 水蒸发吸热,温度没有达到滤纸的着火点
(4) 可燃物的浓度需要达到一定值才可以发生燃烧
(5) 调大
【知识点】化学方程式的书写与配平;燃烧与燃烧的条件;灭火的原理和方法
【解析】【解答】(1)A、着火点是一个定值,不能被降低,不符合题意;
B、“吹不灭的蜡烛”是在烛芯上包裹一层镁粉,镁粉的着火点很低,约40℃,故当蜡烛吹灭后又复燃的原因是未冷却的金属接触氧气发生燃烧使蜡烛复燃,符合题意。
故选B;
(2)镁粉燃烧生成氧化镁,该反应的化学方程式为:;
燃烧需要可燃物、氧气、温度达到着火点三个条件同时具备,而灭火只要破坏其中一个条件即可,这种“吹不灭的蜡烛”实际上也可以熄灭,可以采取隔绝氧气的方法,如用湿抹布盖灭;
(3)燃烧的条件为可燃物,可燃物与氧气接触,温度达到可燃物的着火点,②③④酒精燃烧放出热量,但水蒸发吸收热量,滤纸最后没有燃烧,是因为温度未能达到滤纸的着火点;
(4)实验⑤的水最多,酒精浓度低,酒精不燃烧,实验①~④中的水相对较少,酒精浓度大,酒精均能燃烧,由此可知可燃物的浓度需要达到一定值才可以发生燃烧;
(5)用天然气做饭,发现炉火火焰呈黄色,锅底出现黑色物质,说明氧气不足,碳不完全燃烧,这时需要调大灶具的进风口,提供充足的氧气。
【分析】(1)根据镁粉的着火点(低,40℃)和燃烧条件(与氧气接触、温度达到着火点)解答;
(2)根据镁与氧气的反应书写化学方程式;根据灭火的原理(隔绝氧气、降低温度、移走可燃物)解答;
(3)根据燃烧的条件(温度达到着火点)分析滤纸未燃烧的原因(酒精燃烧吸热,温度不够);
(4)根据实验5与其他实验的变量(酒精浓度)得出新认识(可燃物浓度影响燃烧);
(5)根据燃烧充分的条件(充足氧气)判断进风口调节方向(调大)解答。
五、计算题(本题共1小题,共6分)
19.《天工开物》中有“凡石灰经火焚炼为用”的记载,这里的“石灰”指的是石灰石(主要成分CaCO3),石灰石高温煅烧后分解生成生石灰CaO和CO2,请回答:
(1)该反应属于   反应(填基本反应类型)。
(2)如果要制取5.6tCaO,需要CaCO3的质量是多少?
【答案】(1)分解
(2)解:设需要碳酸钙的质量是x
x=10t
答:需要碳酸钙的质量是10t
【知识点】盐的化学性质;分解反应及其应用;根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】(1)石灰石高温煅烧生成生石灰和二氧化碳,反应方程式为CaCO3高温CaO+CO2↑,该反应是一种物质生成两种物质,属于分解反应;
【分析】(1)根据反应的特点(一变多)判断反应类型(分解反应)解答;
(2)根据化学方程式,结合生成CaO的质量,利用比例关系计算需要CaCO3的质量解答。
(1)石灰石的主要成分碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳,该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应;
(2)见答案。
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