【精品解析】贵州省铜仁市沿河自治县上坝九年一贯制学校2024-2025学年九年级下学期5月月考化学试题

资源下载
  1. 二一教育资源

【精品解析】贵州省铜仁市沿河自治县上坝九年一贯制学校2024-2025学年九年级下学期5月月考化学试题

资源简介

贵州省铜仁市沿河自治县上坝九年一贯制学校2024-2025学年九年级下学期5月月考化学试题
一、选择题(本题共7个小题,每小题2分,共14分。每小题的四个选项中,只有一个选项正确,请把该选项的序号在答题卡上相应位置涂黑)
1.我国高度重视生态环境保护,秉持“绿水青山就是金山银山”的理念。下列做法不符合这一理念的是
A.垃圾分类回收利用 B.使用不可降解塑料
C.合理施用农药化肥 D.工业废水处理排放
【答案】B
【知识点】合理使用化肥、农药;合成材料的使用及其对人和环境的影响;酸、碱性废水的处理
【解析】【解答】A、垃圾分类回收利用,既可以实现资源的循环再利用,又能减少垃圾对土壤、水源和空气的污染,符合“绿水青山就是金山银山”的生态环境保护理念,选项A不符合题意;
B、使用不可降解塑料,会造成严重的“白色污染”,这类塑料难以被微生物分解,会长期残留在环境中,破坏生态平衡,不符合该理念,选项B符合题意;
C、合理施用农药化肥,既能保证农作物的产量,又能防止过量的农药化肥进入水体造成富营养化、进入土壤造成土壤板结和污染,符合该理念,选项C不符合题意;
D、工业废水中含有大量有毒、有害的物质,处理达标后再排放,可以避免这些物质污染水资源,保护水生生态环境,符合该理念,选项D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A、根据垃圾分类回收的环境意义解答,垃圾分类是实现资源可持续利用和减少环境污染的重要措施;
B、根据白色污染的成因解答,不可降解塑料是白色污染的主要来源,会对生态环境造成长期危害;
C、根据合理使用农药化肥的必要性解答,过量使用农药化肥会造成严重的农业面源污染;
D、根据工业废水处理的意义解答,工业废水必须处理达标后才能排放,这是保护水资源的基本要求。
2.下列有关加热高锰酸钾制取氧气的实验操作正确的是
A.组装仪器 B.检查气密性
C.加热高锰酸钾 D.收集氧气
【答案】B
【知识点】实验室常见的仪器及使用;检查装置的气密性;氧气的实验室制法;气体制取装置的探究
【解析】【解答】A、组装仪器时,不能将橡皮塞放在桌面上用力塞进试管口,这样容易压破试管。正确的操作是左手拿试管,右手拿橡皮塞,慢慢转动着塞进试管口,选项A不符合题意;
B、检查装置气密性的正确方法是:将导管的一端浸入水中,用手紧握试管外壁,若导管口有气泡冒出,松开手后导管内形成一段稳定的水柱,说明装置气密性良好,图中操作正确,选项B符合题意;
C、给试管中的固体加热时,试管口必须略向下倾斜,防止加热过程中产生的冷凝水倒流回试管底部,使试管炸裂。图中试管口向上倾斜,操作错误,选项C不符合题意;
D、氧气的密度比空气大,应该用向上排空气法收集。图中是向下排空气法,无法收集到氧气,操作错误,选项D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A、根据仪器组装的注意事项解答,塞橡皮塞时不能将试管放在桌面上按压,防止试管破裂;
B、根据检查装置气密性的原理和方法解答,利用气体热胀冷缩的性质,通过观察气泡和水柱判断气密性;
C、根据固体加热的操作规范解答,试管口略向下倾斜是为了防止冷凝水倒流炸裂试管;
D、根据氧气的收集方法解答,氧气密度比空气大,用向上排空气法收集;氧气不易溶于水,也可以用排水法收集。
3.化学用语是学习化学的工具。下列相关表述正确的是
A.H表示氢元素,还表示1个氢原子
B.的名称为碳酸氢
C.中碳元素的化合价表示为
D.在空气中加热铜片的化学方程式为
【答案】A
【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;化学方程式的书写与配平
【解析】【解答】A、元素符号H具有两层意义,宏观上表示氢元素,微观上表示1个氢原子,该表述完全正确,选项A符合题意;
B、H2CO3的正确名称是碳酸,“碳酸氢”对应的是碳酸氢根离子(HCO3-),例如NaHCO3的名称是碳酸氢钠,选项B不符合题意;
C、在NaHCO3中,钠元素显+1价,氢元素显+1价,氧元素显-2价。设碳元素的化合价为x,根据化合物中各元素正负化合价的代数和为0,可得:(+1)+(+1)+x+(-2)×3=0,解得x=+4。因此碳元素的化合价应表示为 ,选项C不符合题意;
D、在空气中加热铜片,铜与氧气反应生成氧化铜,氧化铜的化学式为CuO,不是CuO2。正确的化学方程式为 ,选项D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A、根据元素符号的意义解答,元素符号既可以表示一种元素,也可以表示该元素的一个原子;
B、根据常见酸的命名规则解答,含氧酸一般命名为“某酸”,H2CO3是碳酸;
C、根据化合价的计算方法和表示规则解答,化合价要标注在对应元素符号的正上方,正负号在前,数字在后;
D、根据化学方程式的书写要求解答,书写化学方程式时要保证化学式正确、配平准确、反应条件标注正确。
4.2024年4月25日,我国科学家发布了一项重大成果——制备出世界上已知最薄的光学晶体转角菱方氮化硼。下列关于氮化硼(化学式为BN)的说法正确的是
A.氮化硼由两个原子构成
B.其中的硼属于金属元素
C.氮元素和硼元素的质量比为1:1
D.已知氮元素为-3价,则硼元素为+3价
【答案】D
【知识点】元素周期表的特点及其应用;化学式的书写及意义;有关元素化合价的计算;化学式的相关计算
【解析】【解答】A、氮化硼是由氮化硼分子构成的,1个氮化硼分子是由1个氮原子和1个硼原子构成的,不能直接说氮化硼由两个原子构成,该表述混淆了物质的构成层次,选项A不符合题意;
B、硼元素的名称带有“石”字旁,属于非金属元素,不是金属元素,选项B不符合题意;
C、氮化硼中氮元素和硼元素的质量比为(14×1):(11×1)=14:11,而1:1是氮原子和硼原子的个数比,不是元素质量比,选项C不符合题意;
D、在化合物中,各元素正负化合价的代数和为0。已知氮元素为-3价,设硼元素的化合价为x,则x+(-3)=0,解得x=+3,选项D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A、根据物质的微观构成解答,由分子构成的物质,应描述为分子由原子构成,不能直接说物质由原子构成;
B、根据元素的分类方法解答,带有“石”字旁的元素通常属于非金属元素;
C、根据元素质量比的计算方法解答,元素质量比等于相对原子质量乘以原子个数之比,与原子个数比不同;
D、根据化合物中化合价的计算规则解答,利用正负化合价代数和为0的原则,已知一种元素的化合价可以计算另一种元素的化合价。
5.碳酸氢铵的化学式为,实验证明,在较高温度下,碳酸氢铵会迅速分解。下列关于碳酸氢铵的说法正确的是
A.碳酸氢铵是一种复合肥
B.碳酸氢铵要密封保存于阴凉之处
C.碳酸氢铵分解后,肥效也不会降低
D.碳酸氢铵在较高温度下分解的变化属于物理变化
【答案】B
【知识点】常见化肥的种类和作用;物理变化、化学变化的特点及其判别
【解析】【解答】A、复合肥是指同时含有氮、磷、钾三种营养元素中的两种或两种以上的化肥。碳酸氢铵(NH4HCO3)中只含有氮元素,属于氮肥,不是复合肥,选项A不符合题意;
B、题目明确说明在较高温度下,碳酸氢铵会迅速分解,因此为了防止其分解失效,碳酸氢铵必须密封保存于阴凉之处,选项B符合题意;
C、碳酸氢铵受热分解会生成氨气、水和二氧化碳,氨气会逸散到空气中,导致氮元素流失,肥效会明显降低,选项C不符合题意;
D、碳酸氢铵在较高温度下分解生成了氨气、水和二氧化碳三种新物质,有新物质生成的变化属于化学变化,不是物理变化,选项D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A、根据化肥的分类标准解答,只含有氮元素的化肥是氮肥,含有两种或两种以上营养元素的化肥才是复合肥;
B、根据物质的性质决定保存方法的原则解答,碳酸氢铵受热易分解,因此需要密封、阴凉保存;
C、根据碳酸氢铵分解的产物解答,分解产生的氨气会导致氮元素流失,从而降低肥效;
D、根据物理变化和化学变化的本质区别解答,有新物质生成的变化是化学变化,没有新物质生成的变化是物理变化。
6.下列实验方案能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别氮气和二氧化碳 将燃着的木条伸入集气瓶中,木条熄灭的是二氧化碳
B 证明蜡烛燃烧产物有水 将蘸有澄清石灰水的烧杯罩在蜡烛火焰上方
C 验证铁的金属活动性强于铜 将打磨后的铁丝放入硫酸铜溶液中
D 验证质量守恒定律 碳酸钠和稀盐酸在敞口的烧杯中反应
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】蜡烛燃烧实验;验证质量守恒定律;二氧化碳的化学性质;金属活动性的探究
【解析】【解答】A、氮气和二氧化碳都不支持燃烧,也不能燃烧,将燃着的木条伸入这两种气体的集气瓶中,木条都会熄灭,无法通过该方法鉴别二者,选项A不符合题意;
B、证明蜡烛燃烧产物有水,应该将干冷的烧杯罩在蜡烛火焰上方,观察烧杯内壁是否出现水雾;将蘸有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方,是用来检验二氧化碳的,不能检验水,选项B不符合题意;
C、将打磨后的铁丝放入硫酸铜溶液中,会观察到铁丝表面有红色固体析出,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色,说明铁能将铜从硫酸铜溶液中置换出来,根据金属活动性顺序,排在前面的金属能置换出排在后面的金属,因此可以证明铁的金属活动性强于铜,选项C符合题意;
D、碳酸钠和稀盐酸反应会生成二氧化碳气体,在敞口的烧杯中进行该反应,二氧化碳气体会逸散到空气中,导致反应后烧杯内物质的总质量减少,无法验证质量守恒定律,验证有气体生成的反应的质量守恒定律必须在密闭容器中进行,选项D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A、根据氮气和二氧化碳的化学性质解答,二者都不支持燃烧,不能用燃着的木条鉴别;
B、根据常见物质的检验方法解答,检验水用干冷的烧杯,检验二氧化碳用澄清石灰水;
C、根据金属活动性顺序的应用解答,排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来;
D、根据质量守恒定律的验证条件解答,有气体生成或参与的反应,验证质量守恒定律需要在密闭容器中进行。
7.有一包固体样品,可能由氢氧化钠、硫酸钠、氯化镁、硝酸铜、碳酸钙中的一种或几种物质组成。为确定该样品的成分,某兴趣小组同学取适量样品进行探究。下列说法正确的是
A.白色沉淀A一定是混合物,其中碳酸钙的质量为0.8g
B.无色溶液中一定不含硝酸铜,溶质为氯化镁、硫酸钠、氯化钠
C.若步骤③用硝酸钡溶液代替氢氧化钡溶液,也会观察到白色沉淀生成
D.该固体样品一定是含有氢氧化钠、氯化镁、碳酸钙三种物质的混合物
【答案】D
【知识点】盐的化学性质;实验探究物质的组成成分以及含量;根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】固体样品加足量水充分溶解,过滤得到1.08g白色沉淀A和无色溶液。因为得到的是无色溶液,所以样品中一定不含硝酸铜(硝酸铜溶液呈蓝色)。
白色沉淀A加入过量稀硝酸,沉淀全部溶解,同时生成0.22g气体。能与稀硝酸反应生成气体的白色沉淀只有碳酸钙,反应的化学方程式为CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+H2O+CO2↑。设生成0.22g二氧化碳需要碳酸钙的质量为x:
CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+H2O+CO2↑
100 44
x 0.22g
x=0.5g。
白色沉淀A的总质量是1.08g,大于0.5g,说明沉淀A中除了碳酸钙,还有其他能溶于稀硝酸且不产生气体的白色沉淀。结合样品中的可能成分,该沉淀是氢氧化镁,由氢氧化钠和氯化镁反应生成:2NaOH+MgCl2=Mg(OH)2↓+2NaCl,氢氧化镁能溶于稀硝酸,符合沉淀全部溶解的现象。因此沉淀A是碳酸钙和氢氧化镁的混合物,其中氢氧化镁的质量为1.08g-0.5g=0.58g。
无色溶液中加入过量氢氧化钡溶液,生成0.58g白色沉淀,该沉淀加入过量稀硝酸后全部溶解,说明沉淀是氢氧化镁,不是硫酸钡(硫酸钡不溶于稀硝酸),因此样品中一定不含硫酸钠。
综上,样品中一定含有氢氧化钠、氯化镁、碳酸钙,一定不含硝酸铜、硫酸钠。
A、白色沉淀A是碳酸钙和氢氧化镁的混合物,其中碳酸钙的质量是0.5g,不是0.8g,选项A不符合题意;
B、无色溶液中一定不含硝酸铜和硫酸钠,溶质有反应生成的氯化钠,还可能有过量的氢氧化钠或氯化镁,选项B不符合题意;
C、因为样品中不含硫酸钠,所以步骤③用硝酸钡溶液代替氢氧化钡溶液,不会观察到白色沉淀生成,选项C不符合题意;
D、根据以上分析,该固体样品一定是含有氢氧化钠、氯化镁、碳酸钙三种物质的混合物,选项D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A、根据碳酸钙与稀硝酸反应的化学方程式计算碳酸钙的质量,再结合沉淀总质量判断沉淀的组成;
B、根据溶液的颜色和沉淀的性质判断物质的存在,硝酸铜溶液呈蓝色,硫酸钡沉淀不溶于稀硝酸;
C、根据硫酸根离子的检验方法解答,硝酸钡能与硫酸钠反应生成不溶于稀硝酸的硫酸钡沉淀,样品中不含硫酸钠,因此无明显现象;
D、根据实验现象综合推断样品的成分,结合沉淀的质量和反应现象确定一定存在和一定不存在的物质。
二、非选择题(本题共7个小题,除特殊标记分数外,其余每空1分,共46分)
8.传统与现代工艺、科技与发展都与化学息息相关。
(1)2024年6月2日,“嫦娥六号”在月球背面成功着陆,当环境温度过高时,其自备的降温装置能通过冰的升华达到降温目的。冰升华属于   变化,在冰升华的过程中,水分子的间隔增大。
(2)玄武岩“织”出“中国红”。超细玄武岩纤维是制作嫦娥六号月面国旗的重要材料,其含有的属于   (填“氧化物”“碱”或“盐”)。
(3)天然气和乙醇可替代传统汽车能源。甲烷()和乙醇()均属于   (填“无机化合物”或“有机化合物”)。
(4)孔雀石[主要成分为]可用于制作青色颜料,对酸敏感,会与酸发生化学反应:,则X的化学式为   。
(5)《神农本草经》中记载,将丹砂(主要成分是HgS)在空气中焙烧,就会得到汞,同时生成一种有刺激性气味的气体,该变化用化学方程式表示为   。
【答案】(1)物理
(2)氧化物
(3)有机化合物
(4)H2O
(5)
【知识点】化学方程式的书写与配平;质量守恒定律及其应用;有机物的特征、分类及聚合物的特性;从组成上识别氧化物
【解析】【解答】(1)冰升华是固态的水直接变成气态的水,只是物质的状态发生了改变,没有新物质生成,因此属于物理变化。
(2)SiO2是由硅元素和氧元素两种元素组成的化合物,且其中一种元素是氧元素,符合氧化物的定义,因此属于氧化物。
(3)甲烷(CH4)和乙醇(C2H5OH)都是含有碳元素的化合物(除一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐等少数简单含碳化合物外),因此都属于有机化合物。
(4)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变。反应前有2个Cu原子、2个O原子、2个H原子、1个C原子、4个Cl原子;反应后有2个Cu原子、1个C原子、2个O原子、4个Cl原子,所以3X中含有6个H原子和3个O原子,即1个X分子中含有2个H原子和1个O原子,因此X的化学式为H2O。
(5)丹砂的主要成分是HgS,在空气中焙烧会得到汞(Hg),同时生成一种有刺激性气味的气体。根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,该气体是二氧化硫(SO2),因此反应的化学方程式为 。
【分析】(1)根据物理变化和化学变化的本质区别解答,没有新物质生成的变化是物理变化,升华只是物质状态的改变,属于物理变化;
(2)根据氧化物的定义解答,氧化物是由两种元素组成且其中一种是氧元素的化合物;
(3)根据有机物的定义解答,含有碳元素的化合物(除少数简单含碳化合物外)属于有机物;
(4)根据质量守恒定律解答,化学反应前后原子的种类、数目、质量都不变,据此可以推断未知物质的化学式;
(5)根据化学方程式的书写规则解答,结合题目信息确定反应物、生成物和反应条件,注意配平。
(1)冰升华只是状态的改变,没有新的物质生成,属于物理变化;
(2)是由两种元素其中有一种是氧元素组成的化合物,属于氧化物。
(3)甲烷()和乙醇()均是含碳元素的化合物,属于有机物。
(4)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,反应前Cu、O、H、C、Cl原子的个数分别为2、5、6、1、4,反应后Cu、O、H、C、Cl原子的个数分别为2、2、0、1、4,故3X中含有6个H、3个O,即X的化学式为H2O。
(5)根据质量守恒定律,将丹砂(主要成分是HgS)在空气中焙烧,得到汞和一种有刺激性气味的气体,该气体是二氧化硫,故该变化用化学方程式表示为。
9.阅读下列科普短文,回答相关问题:
加快能源转型升级,发展新质生产力,氢气是最理想的清洁能源,依据不同的制取方式.可分为“绿氢”“灰氢”“蓝氢”“紫氢”和“金氢”等。如图所示,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。
(1)电解水制氧气的化学方程式为   ,该反应的基本反应类型为   。
(2)下列制取方式得到的氢属于“绿氢”和“灰氢”的分别是   和   (填字母)。
a.风能发电制氢 b.煤燃烧发电制氢 c.核能发电制氢
(3)从微观角度解释,氢气能被压缩储存的原因是   。
(4)将氢气降温液化进行储存,属于物理储氢中的   储存方式。
(5)“液氨储氢”属于   (填“物理”或“化学”)储氢。
(6)除了氢能源以外,请写出一种人类正在利用或开发的新能源   。
【答案】(1);分解反应
(2)a;c
(3)分子之间存在间隔,受压后,分子之间的间隔变小
(4)低温液态
(5)化学
(6)太阳能等(合理即可)
【知识点】电解水实验;分子的定义与分子的特性;化学方程式的书写与配平;资源综合利用和新能源开发
【解析】【解答】(1)水在通电的条件下分解生成氢气和氧气,反应的化学方程式为 ;该反应是由一种物质生成两种物质的反应,符合分解反应“一变多”的特征,因此基本反应类型为分解反应。
(2)根据短文内容,“绿氢”是利用可再生能源发电制氢,风能属于可再生能源,因此风能发电制氢得到的是“绿氢”,对应选项a;“灰氢”是利用化石燃料制氢,煤属于化石燃料,因此煤燃烧发电制氢得到的是“灰氢”,对应选项b。所以属于“绿氢”和“灰氢”的分别是a和b。
(3)从微观角度来看,分子之间存在间隔,气体分子之间的间隔较大,受压后分子之间的间隔会变小,因此氢气能被压缩储存。
(4)物理储氢包括高压气态、低温液态、吸附等储存方式,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。
(5)“液氨储氢”的原理是氢气与氮气在一定条件下生成氨进行储存,该过程有新物质氨生成,属于化学变化,因此“液氨储氢”属于化学储氢。
(6)人类正在利用或开发的新能源除了氢能以外,还有太阳能、风能、地热能、潮汐能、核能等,写出一种即可,例如太阳能。
【分析】(1)根据电解水的反应原理和基本反应类型的判断方法解答,分解反应是由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应;
(2)根据短文中对不同类型氢气的定义,结合能源的分类进行判断;
(3)根据分子的基本性质解答,分子之间有间隔,气体分子间隔大,容易被压缩;
(4)根据物理储氢的常见方式解答,低温液态储氢是将氢气冷却至液态进行储存;
(5)根据物理变化和化学变化的区别解答,有新物质生成的变化是化学变化,液氨储氢过程中生成了新物质氨,因此属于化学储氢;
(6)根据常见的新能源种类解答,新能源是指传统能源之外的各种能源形式。
(1)水通电分解生成氢气和氧气,化学方程式为,该反应是一种物质生成两种物质,该反应的基本反应类型为分解反应;
(2)a、风能属于可再生能源,故风能发电制氢属于绿氢;
b、煤属于化石燃料,煤燃烧发电制氢属于灰氢;
c、核能发电制氢属于紫氢;
故属于“绿氢”和“紫氢”的分别是a和c;
(3)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;
(4)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;
(5)“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,属于化学变化;
(6)除了氢能源以外,人类正在利用和开发的新能源还有太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能、核能等。
10.某化学小组开展有关氧气的项目式学习,请参与并回答下列问题:
(1)图1中仪器a的名称是    ,图1中制取氧气的化学方程式为   。
(2)实验室用图2制取气体的装置中有一处错误,应改正为   。
(3)化学小组用改进后的图2装置来制取二氧化碳的化学方程式为   ,利用图3来收集二氧化碳,则二氧化碳气体应该从   (填“b”或“c”)端通入。
(4)利用膜材料对气体分子的选择性渗透作用,在一定压力下,让空气通过氧气分离膜,可得到富氧空气,如图4所示。空气通过氧气分离膜时,氮分子渗透速率   (填“大于”或“小于”)氧分子渗透速率。
(5)该兴趣小组同学将重油、褐煤在氧气含量不同的富氧空气中燃烧,并对燃烧过程中的温度和烟气量(废气中有害物质的总量)进行了测定,得到的相关数据如图5、图6所示:
①结合图5,说出空气中氧气量与温度的关系   ;
②结合图6,写出减少重油、褐煤燃烧时尾气污染的措施   。
【答案】(1)酒精灯;
(2)长颈漏斗下端管口伸入液面以下
(3);b
(4)小于
(5)随着空气中氧气含量增大,燃烧温度先升高后略有下降;一定范围内,增大氧气含量
【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;常用燃料的使用与其对环境的影响
【解析】【解答】(1)图1中仪器a的名称是酒精灯;图1是固体加热型发生装置,且试管口有一团棉花,说明是用加热高锰酸钾的方法制取氧气。高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为 。
(2)图2是固液不加热型发生装置,使用长颈漏斗时,为了防止生成的气体从长颈漏斗口逸出,长颈漏斗的下端管口必须伸入液面以下,形成液封。因此装置中的错误应改正为长颈漏斗下端管口伸入液面以下。
(3)实验室制取二氧化碳是用大理石或石灰石(主要成分是碳酸钙)与稀盐酸反应,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;二氧化碳的密度比空气大,利用图3收集二氧化碳时,二氧化碳应该从长管b端通入,空气从短管c端排出。
(4)由图4可知,空气通过氧气分离膜后得到了富氧空气,说明氧分子更容易通过氧气分离膜,即氮分子的渗透速率小于氧分子的渗透速率。
(5)①结合图5可以看出,随着空气中氧气含量的增大,重油和褐煤燃烧的温度先升高后略有下降。
②结合图6可以看出,随着氧气含量的增大,重油和褐煤燃烧的烟气量逐渐减少,因此减少重油、褐煤燃烧时尾气污染的措施是增大燃烧时的氧气含量(或提供充足的氧气,使燃料充分燃烧)。
【分析】(1)根据常见仪器的名称和高锰酸钾制取氧气的反应原理解答,试管口放棉花是为了防止高锰酸钾粉末进入导管;
(2)根据长颈漏斗的使用注意事项解答,长颈漏斗下端必须液封,防止生成的气体从长颈漏斗逸出;
(3)根据实验室制取二氧化碳的反应原理和向上排空气法收集气体的注意事项解答,密度比空气大的气体从长管进入集气瓶;
(4)根据膜分离技术的原理解答,富氧空气的形成说明氧分子更容易通过分离膜,因此氮分子的渗透速率更小;
(5)根据图像分析温度、烟气量与氧气含量的关系,燃料充分燃烧可以减少污染物的排放。
(1)图1中仪器a的名称是酒精灯;
图1为固体加热型,且试管口有一团棉花,即为加热高锰酸钾制取氧气,高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为;
(2)实验室用图2制取气体,为了防止生成的气体从长颈漏斗中逸出,长颈漏斗下端管口应伸入液面以下形成液封,则装置中的一处错误应改正为长颈漏斗下端管口伸入液面以下;
(3)实验室利用石灰石或大理石(主要成分是碳酸钙)和稀盐酸制取二氧化碳,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,化学方程式为;
利用图3来收集二氧化碳,二氧化碳密度比空气大,则二氧化碳气体应该从b端通入;
(4)由图可知,空气通过氧气分离膜时,氧分子全部通过,氮分子部分通过,则氮分子渗透速率小于氧分子渗透速率,从而得到富氧空气;
(5)①结合图5,说明空气中氧气含量与燃烧产生的温度的关系是随着空气中氧气含量增大,燃烧温度先升高后略有下降;
②结合图6,重油和褐煤燃烧时产生的烟气量随氧气含量增加而减少,说明一定范围内,增大氧气含量可以使可燃物燃烧更充分,有效减少污染物的产生。减少燃料燃烧尾气污染的措施是一定范围内,增大氧气含量。
11.实验及数据分析均是学习化学的重要方法。请根据图示回答下列问题:
(1)小组同学利用图1装置探究燃烧条件。已知:白磷的着火点为40℃;红磷的着火点为260℃。通入前,甲、乙两处的白磷均不燃烧;通入后,甲中白磷不燃烧,乙中白磷燃烧。则甲中水的温度t的范围是   。该实验证明可燃物燃烧需要与接触的实验现象是   。若将甲中的白磷换成红磷能验证可燃物燃烧需要温度达到着火点吗?你的观点是   (填“能”或“否”),理由是   。
(2)为研究溶解度曲线的应用,学习小组查得资料:某钢铁厂处理高盐废水(含氯化钠、硫酸钠及微量的其他盐)的溶解度曲线如图2所示。
①废水中的硫酸钠是氢氧化钠和硫酸反应的生成物,该反应的化学方程式为   ;
②40℃时,将50g硫酸钠固体加入100g水中,充分搅拌后所得溶液为   (填“饱和”或“不饱和”)溶液;
③结合溶解度曲线解释,若硫酸钠固体中含有少量氯化钠固体,提纯硫酸钠固体的方法是   (填“冷冻结晶”或“蒸发结晶”)。
【答案】(1)t℃<40℃;通入氧气前,乙中的白磷不燃烧,通入氧气后,乙中的白磷燃烧;否;红磷的着火点为260℃,甲中的温度无法达到红磷的着火点,通入氧气前后,红磷均无法燃烧,无法验证可燃物燃烧需要温度达到着火点
(2);饱和;冷冻结晶
【知识点】饱和溶液和不饱和溶液;固体溶解度曲线及其作用;中和反应及其应用;燃烧的条件与灭火原理探究
【解析】【解答】(1)已知白磷的着火点为40℃,通入O2前,甲、乙两处的白磷均不燃烧;通入O2后,甲中白磷不燃烧,乙中白磷燃烧。说明甲中的温度没有达到白磷的着火点,乙中的温度达到了白磷的着火点,乙中是80℃的水,因此甲中水的温度t的范围是t<40℃。
该实验中,通入氧气前,乙中的白磷温度达到了着火点,但没有与氧气接触,所以不燃烧;通入氧气后,乙中的白磷与氧气接触,且温度达到了着火点,所以燃烧,这一现象证明了可燃物燃烧需要与O2接触。
若将甲中的白磷换成红磷,不能验证可燃物燃烧需要温度达到着火点,因为红磷的着火点为260℃,甲中的温度无法达到红磷的着火点,通入氧气前后,红磷都不会燃烧,没有对比现象,无法验证。
(2)①氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水,反应的化学方程式为H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O。
②40℃时,硫酸钠的溶解度为48.4g,即40℃时,100g水中最多能溶解48.4g硫酸钠达到饱和状态。将50g硫酸钠固体加入100g水中,充分搅拌后,只能溶解48.4g,剩余50g-48.4g=1.6g不能溶解,因此所得溶液为饱和溶液。
③由溶解度曲线可知,硫酸钠的溶解度受温度变化影响较大,且在温度低于40℃时,溶解度随温度升高而增大,高于40℃时,溶解度随温度升高而减小;氯化钠的溶解度受温度变化影响较小。因此若硫酸钠固体中含有少量氯化钠固体,提纯硫酸钠固体的方法是冷冻结晶(或降温结晶)。
【分析】(1)根据燃烧的条件解答,燃烧需要同时满足三个条件:可燃物、与氧气(或空气)接触、温度达到可燃物的着火点,缺一不可;对比实验要控制变量,验证温度达到着火点需要有温度不同的对比,且其他条件相同;
(2)①根据酸碱中和反应的原理书写化学方程式,注意配平;
②根据溶解度的概念解答,一定温度下,100g溶剂中达到饱和时溶解的溶质质量就是该温度下的溶解度,加入的溶质超过溶解度时,溶液达到饱和;
③根据溶解度曲线的应用解答,提纯溶解度受温度影响较大的物质用降温结晶(冷冻结晶),提纯溶解度受温度影响较小的物质用蒸发结晶。
(1)已知:白磷的着火点为40℃;红磷的着火点为260℃。通入前,甲、乙两处的白磷均不燃烧;通入后,甲中白磷不燃烧,乙中白磷燃烧,说明甲中的温度没有达到白磷的着火点,乙中的温度达到白磷的着火点,则甲中水的温度t的范围是t℃<40℃;
通入氧气前,乙中的白磷不燃烧,通入氧气后,乙中的白磷燃烧,该实验证明可燃物燃烧需要与接触;
若将甲中的白磷换成红磷,也不能验证可燃物燃烧需要温度达到着火点,因为红磷的着火点为260℃,甲中的温度无法达到红磷的着火点,通入氧气前后,红磷均无法燃烧,无法验证可燃物燃烧需要温度达到着火点;
(2)①氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠和水,化学方程式为;
②40℃时,硫酸钠溶解度为48.4g,则将50g硫酸钠固体加入100g水中,最多溶解48.4g,所得溶液为饱和溶液;
③硫酸钠的溶解度受温度变化影响较大,氯化钠的溶解度受温度变化影响较小,若硫酸钠固体中含有少量氯化钠固体,提纯硫酸钠固体的方法是冷冻结晶。
12.中国首款具有自主产权的大型喷气式民用飞机C919于2024年11月7日首次亮相澳门。该飞机金属材料的应用情况如表所示:
名称 部位/组件 主要材料 性能特点
飞机C919 机身 铝合金、铝锂合金 铝锂合金具有密度小、强度高等性能。占比达到8.8%,助力减重7%
易损组件 钛合金 钛合金具有质轻、高强度、抗腐蚀性能好的优势
承重组件 超高强度钢 超高强度钢具有高强度、高韧性的特点
(1)化学家眼中的金属材料。
①从物质的分类角度看,合金属于   (填“纯净物”或“混合物”);
②铝在常温下比较耐腐蚀的原因是   (用化学方程式表示),锂能在加热条件下与氧气反应生成氧化锂(),请写出该反应的化学方程式:   ;
③中国国产C919大飞机的制造还对铁、铜等相关材料有较大的需求。请设计实验探究铁和铜的金属活动性,你的方案是   (写出操作、现象和结论)。
(2)工程师眼中的金属材料。
①结合材料分析,使用铝锂合金能减轻飞机自重的原因是   ;
②制造一架飞机需要18吨的钛,若这些钛完全由二氧化钛()转化获得(转化过程中其他物质不含钛元素)。假设转化过程无损耗,理论上需要的质量为   吨;
③已知金属锰能溶于稀酸,生成含有+2价金属离子的化合物,且金属活动性Mn>Fe>Cu。现将由5.5g金属锰、56g金属铁、6.4g金属铜组成的混合物放入一定量的稀硫酸中,充分反应后产生氢气的质量为1.2g,则过滤得到固体的质量为   g。
【答案】(1)混合物;4Al+3O2=2Al2O3;4Li+O22Li2O;将铁丝浸入硫酸铜溶液中
(2)铝锂合金密度小,相同体积下,质量轻,可减少飞机自重;26.7t
解:设理论上需要的质量为x。
,x≈26.7t
;34.4g
解:金属活动性顺序中,氢前的金属可与稀盐酸、稀硫酸反应生成氢气。金属活动性Mn>Fe>Cu,铜不与稀硫酸反应,锰先和稀硫酸反应,设5.5g金属锰与稀硫酸反应生成氢气的质量为z。
,z=0.2g
则铁与稀硫酸反应生成氢气的质量为:1.2g-0.2g=1.0g,设参加反应的铁的质量为y。
,y=28g
所以过滤得到固体的质量为(56g-28g)+ 6.4g=34.4g。
【知识点】金属的化学性质;化学方程式的书写与配平;根据化学反应方程式的计算;金属活动性的探究
【解析】【解答】(1)①合金是在金属中加热熔合某些金属或非金属制成的具有金属特性的物质,合金中含有多种物质,因此从物质的分类角度看,合金属于混合物。
②铝在常温下比较耐腐蚀,是因为铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步被氧化,反应的化学方程式为4Al+3O2=2Al2O3;锂能在加热条件下与氧气反应生成氧化锂,氧化锂中锂元素显+1价,氧元素显-2价,因此氧化锂的化学式为Li2O,反应的化学方程式为4Li+O22Li2O。
③要探究铁和铜的金属活动性,可以利用金属活动性顺序中排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来的原理。实验方案:将铁丝浸入硫酸铜溶液中,观察到铁丝表面有红色固体析出,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色,说明铁能将铜从硫酸铜溶液中置换出来,证明铁的金属活动性比铜强。
(2)①由表格中的信息可知,铝锂合金具有密度小的性能特点,相同体积下,质量轻,因此使用铝锂合金能减轻飞机自重。
②设理论上需要TiO2的质量为x。
Ti+O2TiO2
48 80
18t x
x=26.7t。
③已知金属活动性Mn>Fe>Cu,所以锰和铁都能与稀硫酸反应生成氢气,铜不与稀硫酸反应。设5.5g金属锰与稀硫酸反应生成氢气的质量为z。
Mn+H2SO4=MnSO4+H2↑
55 2
5.5g z
z=0.2g。
实际生成氢气的质量为1.2g,因此铁与稀硫酸反应生成氢气的质量为1.2g-0.2g=1.0g。
设参加反应的铁的质量为y。
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
56 2
y 1.0g
y=28g。
则剩余铁的质量为56g-28g=28g,铜不与稀硫酸反应,质量仍为6.4g。因此过滤得到的固体是剩余的铁和铜,总质量为28g+6.4g=34.4g。
【分析】(1)①根据合金的定义和物质的分类解答,合金是由多种物质组成的,属于混合物;
②根据铝的化学性质和化学方程式的书写解答,铝表面的氧化铝薄膜是致密的,能保护内部的铝不被进一步氧化;锂与氧气反应生成氧化锂,注意化学式的书写和配平;
③根据金属活动性顺序的应用解答,设计实验时要注意有明显的实验现象,通过金属与盐溶液的反应判断活动性强弱;
(2)①根据合金的性能解答,密度小的材料在相同体积下质量更轻,能有效减轻飞机自重;
②根据化学方程式的计算方法解答,利用钛的质量结合化学方程式计算所需二氧化钛的质量;
③根据金属活动性顺序和化学方程式的计算解答,先计算锰反应生成的氢气质量,再计算参加反应的铁的质量,进而求出剩余固体的质量,注意铜不与稀硫酸反应,剩余的铁和铜都是过滤得到的固体。
(1)①从物质的分类角度看,合金属于混合物;
②铝在常温下比较耐腐蚀的原因是,常温下铝与空气中的氧气反应生成氧化铝,反应的化学方程式为:4Al+3O2=2Al2O3,锂能在加热条件下与氧气反应生成氧化锂(),根据质量守恒定律,该反应的化学方程式为:4Li+O22Li2O。
③金属活动性顺序中,排在前面的金属能将排在后面的金属从其化合物的水溶液中置换出来,所以实验探究铁和铜的金属活动性的方案是:将铁丝浸入硫酸铜溶液中,过一会儿取出,观察到铁丝表面有红色固体析出。
(2)①结合材料分析,使用铝锂合金能减轻飞机自重的原因是:铝锂合金密度小,相同体积下,质量轻,可减少飞机自重。
②见答案。
③见答案。
13.项目探究——神奇洗涤剂,请你参与:
【项目一】洗涤剂——草木灰。《礼记·内则》中记载:“冠带垢,和灰清漱;衣裳垢,和灰清。”这说明古人洗涤衣裳冠带所使用的就是草木灰浸泡的溶液。草木灰中含有碳酸钾,所以具有去污功能。
(1)草木灰成分的探究。
操作 现象 结论及解释
取样草木灰溶于水,用铂丝蘸取少量溶液在酒精灯上灼烧.隔着蓝色钴玻璃观察 火焰为紫色 草木灰的水溶液中含有钾离子
取样草木灰溶于水,用玻璃棒蘸取溶液测定溶液的pH,取上层清液少许于试管,向试管中滴加硝酸钙溶液 ①pH约为12,    ②草木灰的水溶液为碱性,草木灰的水溶液中含有碳酸根,该反应的化学方程式为   
【项目二】洗涤剂——天然碱。天然碱是一种蒸发盐矿物,可以直接在大自然中开采,又称为卤碱或石碱。天然碱的主要成分是碳酸钠,可用于清洗油污,溶液碱性越强,去油污效果越好。
(2)项目组对影响碳酸钠溶液去油污效果的因素进行探究。用不同温度的水,配制溶质质量分数分别为2%、6%、10%的碳酸钠溶液.并测定溶液pH,记录数据如表所示:
实验编号 溶质质量分数 溶液温度/℃ 溶液pH
1 2% 20 10.90
2 2% 40 11.18
3 2% 60 11.26
4 6% 20 11.08
5 6% 50 11.27
6 6% 60 11.30
7 10% 20 11.22
8 10% 70 11.50
①去油污效果最好的是   (填实验编号);
②在一定范围内,温度对碳酸钠去油污效果的影响是   ,溶液的溶质质量分数对碳酸钠去油污效果的影响是   。
【项目三】洗涤剂——爆炸盐。爆炸盐的主要有效成分为过碳酸钠,化学式为,俗称固体双氧水,又称过氧碳酸钠,是一种无机盐。呈白色颗粒状粉末状,其水溶液呈碱性。
(3)根据对洗涤剂——爆炸盐的描述,回答下列问题:
①请写出过氧化氢分解的化学方程式:   ;
②爆炸盐中“爆炸”二字的含义:爆炸盐溶于水后,会产生碳酸钠和过氧化氢,过氧化氢分解生成的氧气能够   (填“加快”或“无影响”)碳酸钠的扩散速率,与通常意义上的“爆炸”有很大不同;
③存放爆炸盐的注意事项有   (写一条)。
【答案】产生白色沉淀;Ca(NO3)2+K2CO3=CaCO3↓+2KNO3;8;温度越高,去污效果越好;溶质质量分数越大,去污效果越好;2H2O2=2H2O+O2↑;加快;需避光、阴凉处存放(合理即可)
【知识点】氧气的实验室制法;溶液的酸碱性与pH值的关系;盐的化学性质;实验探究物质的性质或变化规律
【解析】【解答】(1)测定溶液的pH,pH约为12,大于7,说明草木灰的水溶液呈碱性;向上层清液中滴加硝酸钙溶液,碳酸钾与硝酸钙反应生成碳酸钙白色沉淀和硝酸钾,因此现象是产生白色沉淀,反应的化学方程式为Ca(NO3)2+K2CO3=CaCO3↓+2KNO3。
(2)①由题目可知,溶液碱性越强,去油污效果越好,溶液的pH越大,碱性越强。观察表格中的数据,实验8的pH最大,为11.50,因此去油污效果最好的是8。
②由实验1、2、3可知,溶质质量分数相同,温度越高,溶液pH越大,去油污效果越好;由实验1、4、7可知,温度相同,溶质质量分数越大,溶液pH越大,去油污效果越好。因此在一定范围内,温度对碳酸钠去油污效果的影响是温度越高,去油污效果越好;溶液的溶质质量分数对碳酸钠去油污效果的影响是溶质质量分数越大,去油污效果越好。
(3)①过氧化氢在常温下就能分解生成水和氧气,反应的化学方程式为2H2O2=2H2O+O2↑。
②爆炸盐溶于水后,过氧化氢分解生成的氧气能够加快碳酸钠的扩散速率,从而增强去污效果,与通常意义上的“爆炸”不同。
③爆炸盐的主要有效成分为过碳酸钠,其水溶液呈碱性,且过氧化氢易分解,因此存放爆炸盐的注意事项有需避光、阴凉处存放(或密封保存,或不能与酸性物质混合存放等),写一条即可。
【分析】(1)根据碳酸根离子的检验方法解答,硝酸钙与碳酸钾反应生成碳酸钙白色沉淀,据此可以证明溶液中含有碳酸根离子;
(2)根据题目信息“溶液碱性越强,去油污效果越好”,结合表格中的pH数据分析温度和溶质质量分数对去油污效果的影响;
(3)①根据过氧化氢分解的反应原理书写化学方程式;
②根据氧气的作用解答,氧气能加快碳酸钠的扩散速率,从而提高去污效果;
③根据过碳酸钠的性质解答,过氧化氢易分解,且过碳酸钠溶液呈碱性,因此要避光、阴凉、密封保存,避免与酸性物质接触。
14.在氧气充足时,碳燃烧生成二氧化碳,且燃烧得快,放出的热量多。请计算6g碳在充足的氧气中完全燃烧时,理论上至少需要氧气的质量是多少。
【答案】解:理论上至少需要氧气的质量是x,
x=16g
答:6g碳在充足的氧气中完全燃烧时,理论上至少需要氧气的质量16g。
【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】【分析】根据化学方程式的计算步骤解答:首先设未知量,然后写出正确的化学方程式,接着找出相关物质的相对分子质量和已知量、未知量,列比例式求解,最后写出答句。本题中碳在充足的氧气中完全燃烧生成二氧化碳,根据碳的质量结合化学方程式即可计算出需要氧气的质量。注意化学方程式的书写要正确,相对分子质量的计算要准确,比例式的列法要正确。
1 / 1贵州省铜仁市沿河自治县上坝九年一贯制学校2024-2025学年九年级下学期5月月考化学试题
一、选择题(本题共7个小题,每小题2分,共14分。每小题的四个选项中,只有一个选项正确,请把该选项的序号在答题卡上相应位置涂黑)
1.我国高度重视生态环境保护,秉持“绿水青山就是金山银山”的理念。下列做法不符合这一理念的是
A.垃圾分类回收利用 B.使用不可降解塑料
C.合理施用农药化肥 D.工业废水处理排放
2.下列有关加热高锰酸钾制取氧气的实验操作正确的是
A.组装仪器 B.检查气密性
C.加热高锰酸钾 D.收集氧气
3.化学用语是学习化学的工具。下列相关表述正确的是
A.H表示氢元素,还表示1个氢原子
B.的名称为碳酸氢
C.中碳元素的化合价表示为
D.在空气中加热铜片的化学方程式为
4.2024年4月25日,我国科学家发布了一项重大成果——制备出世界上已知最薄的光学晶体转角菱方氮化硼。下列关于氮化硼(化学式为BN)的说法正确的是
A.氮化硼由两个原子构成
B.其中的硼属于金属元素
C.氮元素和硼元素的质量比为1:1
D.已知氮元素为-3价,则硼元素为+3价
5.碳酸氢铵的化学式为,实验证明,在较高温度下,碳酸氢铵会迅速分解。下列关于碳酸氢铵的说法正确的是
A.碳酸氢铵是一种复合肥
B.碳酸氢铵要密封保存于阴凉之处
C.碳酸氢铵分解后,肥效也不会降低
D.碳酸氢铵在较高温度下分解的变化属于物理变化
6.下列实验方案能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别氮气和二氧化碳 将燃着的木条伸入集气瓶中,木条熄灭的是二氧化碳
B 证明蜡烛燃烧产物有水 将蘸有澄清石灰水的烧杯罩在蜡烛火焰上方
C 验证铁的金属活动性强于铜 将打磨后的铁丝放入硫酸铜溶液中
D 验证质量守恒定律 碳酸钠和稀盐酸在敞口的烧杯中反应
A.A B.B C.C D.D
7.有一包固体样品,可能由氢氧化钠、硫酸钠、氯化镁、硝酸铜、碳酸钙中的一种或几种物质组成。为确定该样品的成分,某兴趣小组同学取适量样品进行探究。下列说法正确的是
A.白色沉淀A一定是混合物,其中碳酸钙的质量为0.8g
B.无色溶液中一定不含硝酸铜,溶质为氯化镁、硫酸钠、氯化钠
C.若步骤③用硝酸钡溶液代替氢氧化钡溶液,也会观察到白色沉淀生成
D.该固体样品一定是含有氢氧化钠、氯化镁、碳酸钙三种物质的混合物
二、非选择题(本题共7个小题,除特殊标记分数外,其余每空1分,共46分)
8.传统与现代工艺、科技与发展都与化学息息相关。
(1)2024年6月2日,“嫦娥六号”在月球背面成功着陆,当环境温度过高时,其自备的降温装置能通过冰的升华达到降温目的。冰升华属于   变化,在冰升华的过程中,水分子的间隔增大。
(2)玄武岩“织”出“中国红”。超细玄武岩纤维是制作嫦娥六号月面国旗的重要材料,其含有的属于   (填“氧化物”“碱”或“盐”)。
(3)天然气和乙醇可替代传统汽车能源。甲烷()和乙醇()均属于   (填“无机化合物”或“有机化合物”)。
(4)孔雀石[主要成分为]可用于制作青色颜料,对酸敏感,会与酸发生化学反应:,则X的化学式为   。
(5)《神农本草经》中记载,将丹砂(主要成分是HgS)在空气中焙烧,就会得到汞,同时生成一种有刺激性气味的气体,该变化用化学方程式表示为   。
9.阅读下列科普短文,回答相关问题:
加快能源转型升级,发展新质生产力,氢气是最理想的清洁能源,依据不同的制取方式.可分为“绿氢”“灰氢”“蓝氢”“紫氢”和“金氢”等。如图所示,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。
(1)电解水制氧气的化学方程式为   ,该反应的基本反应类型为   。
(2)下列制取方式得到的氢属于“绿氢”和“灰氢”的分别是   和   (填字母)。
a.风能发电制氢 b.煤燃烧发电制氢 c.核能发电制氢
(3)从微观角度解释,氢气能被压缩储存的原因是   。
(4)将氢气降温液化进行储存,属于物理储氢中的   储存方式。
(5)“液氨储氢”属于   (填“物理”或“化学”)储氢。
(6)除了氢能源以外,请写出一种人类正在利用或开发的新能源   。
10.某化学小组开展有关氧气的项目式学习,请参与并回答下列问题:
(1)图1中仪器a的名称是    ,图1中制取氧气的化学方程式为   。
(2)实验室用图2制取气体的装置中有一处错误,应改正为   。
(3)化学小组用改进后的图2装置来制取二氧化碳的化学方程式为   ,利用图3来收集二氧化碳,则二氧化碳气体应该从   (填“b”或“c”)端通入。
(4)利用膜材料对气体分子的选择性渗透作用,在一定压力下,让空气通过氧气分离膜,可得到富氧空气,如图4所示。空气通过氧气分离膜时,氮分子渗透速率   (填“大于”或“小于”)氧分子渗透速率。
(5)该兴趣小组同学将重油、褐煤在氧气含量不同的富氧空气中燃烧,并对燃烧过程中的温度和烟气量(废气中有害物质的总量)进行了测定,得到的相关数据如图5、图6所示:
①结合图5,说出空气中氧气量与温度的关系   ;
②结合图6,写出减少重油、褐煤燃烧时尾气污染的措施   。
11.实验及数据分析均是学习化学的重要方法。请根据图示回答下列问题:
(1)小组同学利用图1装置探究燃烧条件。已知:白磷的着火点为40℃;红磷的着火点为260℃。通入前,甲、乙两处的白磷均不燃烧;通入后,甲中白磷不燃烧,乙中白磷燃烧。则甲中水的温度t的范围是   。该实验证明可燃物燃烧需要与接触的实验现象是   。若将甲中的白磷换成红磷能验证可燃物燃烧需要温度达到着火点吗?你的观点是   (填“能”或“否”),理由是   。
(2)为研究溶解度曲线的应用,学习小组查得资料:某钢铁厂处理高盐废水(含氯化钠、硫酸钠及微量的其他盐)的溶解度曲线如图2所示。
①废水中的硫酸钠是氢氧化钠和硫酸反应的生成物,该反应的化学方程式为   ;
②40℃时,将50g硫酸钠固体加入100g水中,充分搅拌后所得溶液为   (填“饱和”或“不饱和”)溶液;
③结合溶解度曲线解释,若硫酸钠固体中含有少量氯化钠固体,提纯硫酸钠固体的方法是   (填“冷冻结晶”或“蒸发结晶”)。
12.中国首款具有自主产权的大型喷气式民用飞机C919于2024年11月7日首次亮相澳门。该飞机金属材料的应用情况如表所示:
名称 部位/组件 主要材料 性能特点
飞机C919 机身 铝合金、铝锂合金 铝锂合金具有密度小、强度高等性能。占比达到8.8%,助力减重7%
易损组件 钛合金 钛合金具有质轻、高强度、抗腐蚀性能好的优势
承重组件 超高强度钢 超高强度钢具有高强度、高韧性的特点
(1)化学家眼中的金属材料。
①从物质的分类角度看,合金属于   (填“纯净物”或“混合物”);
②铝在常温下比较耐腐蚀的原因是   (用化学方程式表示),锂能在加热条件下与氧气反应生成氧化锂(),请写出该反应的化学方程式:   ;
③中国国产C919大飞机的制造还对铁、铜等相关材料有较大的需求。请设计实验探究铁和铜的金属活动性,你的方案是   (写出操作、现象和结论)。
(2)工程师眼中的金属材料。
①结合材料分析,使用铝锂合金能减轻飞机自重的原因是   ;
②制造一架飞机需要18吨的钛,若这些钛完全由二氧化钛()转化获得(转化过程中其他物质不含钛元素)。假设转化过程无损耗,理论上需要的质量为   吨;
③已知金属锰能溶于稀酸,生成含有+2价金属离子的化合物,且金属活动性Mn>Fe>Cu。现将由5.5g金属锰、56g金属铁、6.4g金属铜组成的混合物放入一定量的稀硫酸中,充分反应后产生氢气的质量为1.2g,则过滤得到固体的质量为   g。
13.项目探究——神奇洗涤剂,请你参与:
【项目一】洗涤剂——草木灰。《礼记·内则》中记载:“冠带垢,和灰清漱;衣裳垢,和灰清。”这说明古人洗涤衣裳冠带所使用的就是草木灰浸泡的溶液。草木灰中含有碳酸钾,所以具有去污功能。
(1)草木灰成分的探究。
操作 现象 结论及解释
取样草木灰溶于水,用铂丝蘸取少量溶液在酒精灯上灼烧.隔着蓝色钴玻璃观察 火焰为紫色 草木灰的水溶液中含有钾离子
取样草木灰溶于水,用玻璃棒蘸取溶液测定溶液的pH,取上层清液少许于试管,向试管中滴加硝酸钙溶液 ①pH约为12,    ②草木灰的水溶液为碱性,草木灰的水溶液中含有碳酸根,该反应的化学方程式为   
【项目二】洗涤剂——天然碱。天然碱是一种蒸发盐矿物,可以直接在大自然中开采,又称为卤碱或石碱。天然碱的主要成分是碳酸钠,可用于清洗油污,溶液碱性越强,去油污效果越好。
(2)项目组对影响碳酸钠溶液去油污效果的因素进行探究。用不同温度的水,配制溶质质量分数分别为2%、6%、10%的碳酸钠溶液.并测定溶液pH,记录数据如表所示:
实验编号 溶质质量分数 溶液温度/℃ 溶液pH
1 2% 20 10.90
2 2% 40 11.18
3 2% 60 11.26
4 6% 20 11.08
5 6% 50 11.27
6 6% 60 11.30
7 10% 20 11.22
8 10% 70 11.50
①去油污效果最好的是   (填实验编号);
②在一定范围内,温度对碳酸钠去油污效果的影响是   ,溶液的溶质质量分数对碳酸钠去油污效果的影响是   。
【项目三】洗涤剂——爆炸盐。爆炸盐的主要有效成分为过碳酸钠,化学式为,俗称固体双氧水,又称过氧碳酸钠,是一种无机盐。呈白色颗粒状粉末状,其水溶液呈碱性。
(3)根据对洗涤剂——爆炸盐的描述,回答下列问题:
①请写出过氧化氢分解的化学方程式:   ;
②爆炸盐中“爆炸”二字的含义:爆炸盐溶于水后,会产生碳酸钠和过氧化氢,过氧化氢分解生成的氧气能够   (填“加快”或“无影响”)碳酸钠的扩散速率,与通常意义上的“爆炸”有很大不同;
③存放爆炸盐的注意事项有   (写一条)。
14.在氧气充足时,碳燃烧生成二氧化碳,且燃烧得快,放出的热量多。请计算6g碳在充足的氧气中完全燃烧时,理论上至少需要氧气的质量是多少。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】合理使用化肥、农药;合成材料的使用及其对人和环境的影响;酸、碱性废水的处理
【解析】【解答】A、垃圾分类回收利用,既可以实现资源的循环再利用,又能减少垃圾对土壤、水源和空气的污染,符合“绿水青山就是金山银山”的生态环境保护理念,选项A不符合题意;
B、使用不可降解塑料,会造成严重的“白色污染”,这类塑料难以被微生物分解,会长期残留在环境中,破坏生态平衡,不符合该理念,选项B符合题意;
C、合理施用农药化肥,既能保证农作物的产量,又能防止过量的农药化肥进入水体造成富营养化、进入土壤造成土壤板结和污染,符合该理念,选项C不符合题意;
D、工业废水中含有大量有毒、有害的物质,处理达标后再排放,可以避免这些物质污染水资源,保护水生生态环境,符合该理念,选项D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A、根据垃圾分类回收的环境意义解答,垃圾分类是实现资源可持续利用和减少环境污染的重要措施;
B、根据白色污染的成因解答,不可降解塑料是白色污染的主要来源,会对生态环境造成长期危害;
C、根据合理使用农药化肥的必要性解答,过量使用农药化肥会造成严重的农业面源污染;
D、根据工业废水处理的意义解答,工业废水必须处理达标后才能排放,这是保护水资源的基本要求。
2.【答案】B
【知识点】实验室常见的仪器及使用;检查装置的气密性;氧气的实验室制法;气体制取装置的探究
【解析】【解答】A、组装仪器时,不能将橡皮塞放在桌面上用力塞进试管口,这样容易压破试管。正确的操作是左手拿试管,右手拿橡皮塞,慢慢转动着塞进试管口,选项A不符合题意;
B、检查装置气密性的正确方法是:将导管的一端浸入水中,用手紧握试管外壁,若导管口有气泡冒出,松开手后导管内形成一段稳定的水柱,说明装置气密性良好,图中操作正确,选项B符合题意;
C、给试管中的固体加热时,试管口必须略向下倾斜,防止加热过程中产生的冷凝水倒流回试管底部,使试管炸裂。图中试管口向上倾斜,操作错误,选项C不符合题意;
D、氧气的密度比空气大,应该用向上排空气法收集。图中是向下排空气法,无法收集到氧气,操作错误,选项D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A、根据仪器组装的注意事项解答,塞橡皮塞时不能将试管放在桌面上按压,防止试管破裂;
B、根据检查装置气密性的原理和方法解答,利用气体热胀冷缩的性质,通过观察气泡和水柱判断气密性;
C、根据固体加热的操作规范解答,试管口略向下倾斜是为了防止冷凝水倒流炸裂试管;
D、根据氧气的收集方法解答,氧气密度比空气大,用向上排空气法收集;氧气不易溶于水,也可以用排水法收集。
3.【答案】A
【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;化学方程式的书写与配平
【解析】【解答】A、元素符号H具有两层意义,宏观上表示氢元素,微观上表示1个氢原子,该表述完全正确,选项A符合题意;
B、H2CO3的正确名称是碳酸,“碳酸氢”对应的是碳酸氢根离子(HCO3-),例如NaHCO3的名称是碳酸氢钠,选项B不符合题意;
C、在NaHCO3中,钠元素显+1价,氢元素显+1价,氧元素显-2价。设碳元素的化合价为x,根据化合物中各元素正负化合价的代数和为0,可得:(+1)+(+1)+x+(-2)×3=0,解得x=+4。因此碳元素的化合价应表示为 ,选项C不符合题意;
D、在空气中加热铜片,铜与氧气反应生成氧化铜,氧化铜的化学式为CuO,不是CuO2。正确的化学方程式为 ,选项D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A、根据元素符号的意义解答,元素符号既可以表示一种元素,也可以表示该元素的一个原子;
B、根据常见酸的命名规则解答,含氧酸一般命名为“某酸”,H2CO3是碳酸;
C、根据化合价的计算方法和表示规则解答,化合价要标注在对应元素符号的正上方,正负号在前,数字在后;
D、根据化学方程式的书写要求解答,书写化学方程式时要保证化学式正确、配平准确、反应条件标注正确。
4.【答案】D
【知识点】元素周期表的特点及其应用;化学式的书写及意义;有关元素化合价的计算;化学式的相关计算
【解析】【解答】A、氮化硼是由氮化硼分子构成的,1个氮化硼分子是由1个氮原子和1个硼原子构成的,不能直接说氮化硼由两个原子构成,该表述混淆了物质的构成层次,选项A不符合题意;
B、硼元素的名称带有“石”字旁,属于非金属元素,不是金属元素,选项B不符合题意;
C、氮化硼中氮元素和硼元素的质量比为(14×1):(11×1)=14:11,而1:1是氮原子和硼原子的个数比,不是元素质量比,选项C不符合题意;
D、在化合物中,各元素正负化合价的代数和为0。已知氮元素为-3价,设硼元素的化合价为x,则x+(-3)=0,解得x=+3,选项D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A、根据物质的微观构成解答,由分子构成的物质,应描述为分子由原子构成,不能直接说物质由原子构成;
B、根据元素的分类方法解答,带有“石”字旁的元素通常属于非金属元素;
C、根据元素质量比的计算方法解答,元素质量比等于相对原子质量乘以原子个数之比,与原子个数比不同;
D、根据化合物中化合价的计算规则解答,利用正负化合价代数和为0的原则,已知一种元素的化合价可以计算另一种元素的化合价。
5.【答案】B
【知识点】常见化肥的种类和作用;物理变化、化学变化的特点及其判别
【解析】【解答】A、复合肥是指同时含有氮、磷、钾三种营养元素中的两种或两种以上的化肥。碳酸氢铵(NH4HCO3)中只含有氮元素,属于氮肥,不是复合肥,选项A不符合题意;
B、题目明确说明在较高温度下,碳酸氢铵会迅速分解,因此为了防止其分解失效,碳酸氢铵必须密封保存于阴凉之处,选项B符合题意;
C、碳酸氢铵受热分解会生成氨气、水和二氧化碳,氨气会逸散到空气中,导致氮元素流失,肥效会明显降低,选项C不符合题意;
D、碳酸氢铵在较高温度下分解生成了氨气、水和二氧化碳三种新物质,有新物质生成的变化属于化学变化,不是物理变化,选项D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A、根据化肥的分类标准解答,只含有氮元素的化肥是氮肥,含有两种或两种以上营养元素的化肥才是复合肥;
B、根据物质的性质决定保存方法的原则解答,碳酸氢铵受热易分解,因此需要密封、阴凉保存;
C、根据碳酸氢铵分解的产物解答,分解产生的氨气会导致氮元素流失,从而降低肥效;
D、根据物理变化和化学变化的本质区别解答,有新物质生成的变化是化学变化,没有新物质生成的变化是物理变化。
6.【答案】C
【知识点】蜡烛燃烧实验;验证质量守恒定律;二氧化碳的化学性质;金属活动性的探究
【解析】【解答】A、氮气和二氧化碳都不支持燃烧,也不能燃烧,将燃着的木条伸入这两种气体的集气瓶中,木条都会熄灭,无法通过该方法鉴别二者,选项A不符合题意;
B、证明蜡烛燃烧产物有水,应该将干冷的烧杯罩在蜡烛火焰上方,观察烧杯内壁是否出现水雾;将蘸有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方,是用来检验二氧化碳的,不能检验水,选项B不符合题意;
C、将打磨后的铁丝放入硫酸铜溶液中,会观察到铁丝表面有红色固体析出,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色,说明铁能将铜从硫酸铜溶液中置换出来,根据金属活动性顺序,排在前面的金属能置换出排在后面的金属,因此可以证明铁的金属活动性强于铜,选项C符合题意;
D、碳酸钠和稀盐酸反应会生成二氧化碳气体,在敞口的烧杯中进行该反应,二氧化碳气体会逸散到空气中,导致反应后烧杯内物质的总质量减少,无法验证质量守恒定律,验证有气体生成的反应的质量守恒定律必须在密闭容器中进行,选项D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A、根据氮气和二氧化碳的化学性质解答,二者都不支持燃烧,不能用燃着的木条鉴别;
B、根据常见物质的检验方法解答,检验水用干冷的烧杯,检验二氧化碳用澄清石灰水;
C、根据金属活动性顺序的应用解答,排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来;
D、根据质量守恒定律的验证条件解答,有气体生成或参与的反应,验证质量守恒定律需要在密闭容器中进行。
7.【答案】D
【知识点】盐的化学性质;实验探究物质的组成成分以及含量;根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】固体样品加足量水充分溶解,过滤得到1.08g白色沉淀A和无色溶液。因为得到的是无色溶液,所以样品中一定不含硝酸铜(硝酸铜溶液呈蓝色)。
白色沉淀A加入过量稀硝酸,沉淀全部溶解,同时生成0.22g气体。能与稀硝酸反应生成气体的白色沉淀只有碳酸钙,反应的化学方程式为CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+H2O+CO2↑。设生成0.22g二氧化碳需要碳酸钙的质量为x:
CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+H2O+CO2↑
100 44
x 0.22g
x=0.5g。
白色沉淀A的总质量是1.08g,大于0.5g,说明沉淀A中除了碳酸钙,还有其他能溶于稀硝酸且不产生气体的白色沉淀。结合样品中的可能成分,该沉淀是氢氧化镁,由氢氧化钠和氯化镁反应生成:2NaOH+MgCl2=Mg(OH)2↓+2NaCl,氢氧化镁能溶于稀硝酸,符合沉淀全部溶解的现象。因此沉淀A是碳酸钙和氢氧化镁的混合物,其中氢氧化镁的质量为1.08g-0.5g=0.58g。
无色溶液中加入过量氢氧化钡溶液,生成0.58g白色沉淀,该沉淀加入过量稀硝酸后全部溶解,说明沉淀是氢氧化镁,不是硫酸钡(硫酸钡不溶于稀硝酸),因此样品中一定不含硫酸钠。
综上,样品中一定含有氢氧化钠、氯化镁、碳酸钙,一定不含硝酸铜、硫酸钠。
A、白色沉淀A是碳酸钙和氢氧化镁的混合物,其中碳酸钙的质量是0.5g,不是0.8g,选项A不符合题意;
B、无色溶液中一定不含硝酸铜和硫酸钠,溶质有反应生成的氯化钠,还可能有过量的氢氧化钠或氯化镁,选项B不符合题意;
C、因为样品中不含硫酸钠,所以步骤③用硝酸钡溶液代替氢氧化钡溶液,不会观察到白色沉淀生成,选项C不符合题意;
D、根据以上分析,该固体样品一定是含有氢氧化钠、氯化镁、碳酸钙三种物质的混合物,选项D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A、根据碳酸钙与稀硝酸反应的化学方程式计算碳酸钙的质量,再结合沉淀总质量判断沉淀的组成;
B、根据溶液的颜色和沉淀的性质判断物质的存在,硝酸铜溶液呈蓝色,硫酸钡沉淀不溶于稀硝酸;
C、根据硫酸根离子的检验方法解答,硝酸钡能与硫酸钠反应生成不溶于稀硝酸的硫酸钡沉淀,样品中不含硫酸钠,因此无明显现象;
D、根据实验现象综合推断样品的成分,结合沉淀的质量和反应现象确定一定存在和一定不存在的物质。
8.【答案】(1)物理
(2)氧化物
(3)有机化合物
(4)H2O
(5)
【知识点】化学方程式的书写与配平;质量守恒定律及其应用;有机物的特征、分类及聚合物的特性;从组成上识别氧化物
【解析】【解答】(1)冰升华是固态的水直接变成气态的水,只是物质的状态发生了改变,没有新物质生成,因此属于物理变化。
(2)SiO2是由硅元素和氧元素两种元素组成的化合物,且其中一种元素是氧元素,符合氧化物的定义,因此属于氧化物。
(3)甲烷(CH4)和乙醇(C2H5OH)都是含有碳元素的化合物(除一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐等少数简单含碳化合物外),因此都属于有机化合物。
(4)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变。反应前有2个Cu原子、2个O原子、2个H原子、1个C原子、4个Cl原子;反应后有2个Cu原子、1个C原子、2个O原子、4个Cl原子,所以3X中含有6个H原子和3个O原子,即1个X分子中含有2个H原子和1个O原子,因此X的化学式为H2O。
(5)丹砂的主要成分是HgS,在空气中焙烧会得到汞(Hg),同时生成一种有刺激性气味的气体。根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,该气体是二氧化硫(SO2),因此反应的化学方程式为 。
【分析】(1)根据物理变化和化学变化的本质区别解答,没有新物质生成的变化是物理变化,升华只是物质状态的改变,属于物理变化;
(2)根据氧化物的定义解答,氧化物是由两种元素组成且其中一种是氧元素的化合物;
(3)根据有机物的定义解答,含有碳元素的化合物(除少数简单含碳化合物外)属于有机物;
(4)根据质量守恒定律解答,化学反应前后原子的种类、数目、质量都不变,据此可以推断未知物质的化学式;
(5)根据化学方程式的书写规则解答,结合题目信息确定反应物、生成物和反应条件,注意配平。
(1)冰升华只是状态的改变,没有新的物质生成,属于物理变化;
(2)是由两种元素其中有一种是氧元素组成的化合物,属于氧化物。
(3)甲烷()和乙醇()均是含碳元素的化合物,属于有机物。
(4)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,反应前Cu、O、H、C、Cl原子的个数分别为2、5、6、1、4,反应后Cu、O、H、C、Cl原子的个数分别为2、2、0、1、4,故3X中含有6个H、3个O,即X的化学式为H2O。
(5)根据质量守恒定律,将丹砂(主要成分是HgS)在空气中焙烧,得到汞和一种有刺激性气味的气体,该气体是二氧化硫,故该变化用化学方程式表示为。
9.【答案】(1);分解反应
(2)a;c
(3)分子之间存在间隔,受压后,分子之间的间隔变小
(4)低温液态
(5)化学
(6)太阳能等(合理即可)
【知识点】电解水实验;分子的定义与分子的特性;化学方程式的书写与配平;资源综合利用和新能源开发
【解析】【解答】(1)水在通电的条件下分解生成氢气和氧气,反应的化学方程式为 ;该反应是由一种物质生成两种物质的反应,符合分解反应“一变多”的特征,因此基本反应类型为分解反应。
(2)根据短文内容,“绿氢”是利用可再生能源发电制氢,风能属于可再生能源,因此风能发电制氢得到的是“绿氢”,对应选项a;“灰氢”是利用化石燃料制氢,煤属于化石燃料,因此煤燃烧发电制氢得到的是“灰氢”,对应选项b。所以属于“绿氢”和“灰氢”的分别是a和b。
(3)从微观角度来看,分子之间存在间隔,气体分子之间的间隔较大,受压后分子之间的间隔会变小,因此氢气能被压缩储存。
(4)物理储氢包括高压气态、低温液态、吸附等储存方式,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。
(5)“液氨储氢”的原理是氢气与氮气在一定条件下生成氨进行储存,该过程有新物质氨生成,属于化学变化,因此“液氨储氢”属于化学储氢。
(6)人类正在利用或开发的新能源除了氢能以外,还有太阳能、风能、地热能、潮汐能、核能等,写出一种即可,例如太阳能。
【分析】(1)根据电解水的反应原理和基本反应类型的判断方法解答,分解反应是由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应;
(2)根据短文中对不同类型氢气的定义,结合能源的分类进行判断;
(3)根据分子的基本性质解答,分子之间有间隔,气体分子间隔大,容易被压缩;
(4)根据物理储氢的常见方式解答,低温液态储氢是将氢气冷却至液态进行储存;
(5)根据物理变化和化学变化的区别解答,有新物质生成的变化是化学变化,液氨储氢过程中生成了新物质氨,因此属于化学储氢;
(6)根据常见的新能源种类解答,新能源是指传统能源之外的各种能源形式。
(1)水通电分解生成氢气和氧气,化学方程式为,该反应是一种物质生成两种物质,该反应的基本反应类型为分解反应;
(2)a、风能属于可再生能源,故风能发电制氢属于绿氢;
b、煤属于化石燃料,煤燃烧发电制氢属于灰氢;
c、核能发电制氢属于紫氢;
故属于“绿氢”和“紫氢”的分别是a和c;
(3)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;
(4)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;
(5)“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,属于化学变化;
(6)除了氢能源以外,人类正在利用和开发的新能源还有太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能、核能等。
10.【答案】(1)酒精灯;
(2)长颈漏斗下端管口伸入液面以下
(3);b
(4)小于
(5)随着空气中氧气含量增大,燃烧温度先升高后略有下降;一定范围内,增大氧气含量
【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;常用燃料的使用与其对环境的影响
【解析】【解答】(1)图1中仪器a的名称是酒精灯;图1是固体加热型发生装置,且试管口有一团棉花,说明是用加热高锰酸钾的方法制取氧气。高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为 。
(2)图2是固液不加热型发生装置,使用长颈漏斗时,为了防止生成的气体从长颈漏斗口逸出,长颈漏斗的下端管口必须伸入液面以下,形成液封。因此装置中的错误应改正为长颈漏斗下端管口伸入液面以下。
(3)实验室制取二氧化碳是用大理石或石灰石(主要成分是碳酸钙)与稀盐酸反应,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;二氧化碳的密度比空气大,利用图3收集二氧化碳时,二氧化碳应该从长管b端通入,空气从短管c端排出。
(4)由图4可知,空气通过氧气分离膜后得到了富氧空气,说明氧分子更容易通过氧气分离膜,即氮分子的渗透速率小于氧分子的渗透速率。
(5)①结合图5可以看出,随着空气中氧气含量的增大,重油和褐煤燃烧的温度先升高后略有下降。
②结合图6可以看出,随着氧气含量的增大,重油和褐煤燃烧的烟气量逐渐减少,因此减少重油、褐煤燃烧时尾气污染的措施是增大燃烧时的氧气含量(或提供充足的氧气,使燃料充分燃烧)。
【分析】(1)根据常见仪器的名称和高锰酸钾制取氧气的反应原理解答,试管口放棉花是为了防止高锰酸钾粉末进入导管;
(2)根据长颈漏斗的使用注意事项解答,长颈漏斗下端必须液封,防止生成的气体从长颈漏斗逸出;
(3)根据实验室制取二氧化碳的反应原理和向上排空气法收集气体的注意事项解答,密度比空气大的气体从长管进入集气瓶;
(4)根据膜分离技术的原理解答,富氧空气的形成说明氧分子更容易通过分离膜,因此氮分子的渗透速率更小;
(5)根据图像分析温度、烟气量与氧气含量的关系,燃料充分燃烧可以减少污染物的排放。
(1)图1中仪器a的名称是酒精灯;
图1为固体加热型,且试管口有一团棉花,即为加热高锰酸钾制取氧气,高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为;
(2)实验室用图2制取气体,为了防止生成的气体从长颈漏斗中逸出,长颈漏斗下端管口应伸入液面以下形成液封,则装置中的一处错误应改正为长颈漏斗下端管口伸入液面以下;
(3)实验室利用石灰石或大理石(主要成分是碳酸钙)和稀盐酸制取二氧化碳,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,化学方程式为;
利用图3来收集二氧化碳,二氧化碳密度比空气大,则二氧化碳气体应该从b端通入;
(4)由图可知,空气通过氧气分离膜时,氧分子全部通过,氮分子部分通过,则氮分子渗透速率小于氧分子渗透速率,从而得到富氧空气;
(5)①结合图5,说明空气中氧气含量与燃烧产生的温度的关系是随着空气中氧气含量增大,燃烧温度先升高后略有下降;
②结合图6,重油和褐煤燃烧时产生的烟气量随氧气含量增加而减少,说明一定范围内,增大氧气含量可以使可燃物燃烧更充分,有效减少污染物的产生。减少燃料燃烧尾气污染的措施是一定范围内,增大氧气含量。
11.【答案】(1)t℃<40℃;通入氧气前,乙中的白磷不燃烧,通入氧气后,乙中的白磷燃烧;否;红磷的着火点为260℃,甲中的温度无法达到红磷的着火点,通入氧气前后,红磷均无法燃烧,无法验证可燃物燃烧需要温度达到着火点
(2);饱和;冷冻结晶
【知识点】饱和溶液和不饱和溶液;固体溶解度曲线及其作用;中和反应及其应用;燃烧的条件与灭火原理探究
【解析】【解答】(1)已知白磷的着火点为40℃,通入O2前,甲、乙两处的白磷均不燃烧;通入O2后,甲中白磷不燃烧,乙中白磷燃烧。说明甲中的温度没有达到白磷的着火点,乙中的温度达到了白磷的着火点,乙中是80℃的水,因此甲中水的温度t的范围是t<40℃。
该实验中,通入氧气前,乙中的白磷温度达到了着火点,但没有与氧气接触,所以不燃烧;通入氧气后,乙中的白磷与氧气接触,且温度达到了着火点,所以燃烧,这一现象证明了可燃物燃烧需要与O2接触。
若将甲中的白磷换成红磷,不能验证可燃物燃烧需要温度达到着火点,因为红磷的着火点为260℃,甲中的温度无法达到红磷的着火点,通入氧气前后,红磷都不会燃烧,没有对比现象,无法验证。
(2)①氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水,反应的化学方程式为H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O。
②40℃时,硫酸钠的溶解度为48.4g,即40℃时,100g水中最多能溶解48.4g硫酸钠达到饱和状态。将50g硫酸钠固体加入100g水中,充分搅拌后,只能溶解48.4g,剩余50g-48.4g=1.6g不能溶解,因此所得溶液为饱和溶液。
③由溶解度曲线可知,硫酸钠的溶解度受温度变化影响较大,且在温度低于40℃时,溶解度随温度升高而增大,高于40℃时,溶解度随温度升高而减小;氯化钠的溶解度受温度变化影响较小。因此若硫酸钠固体中含有少量氯化钠固体,提纯硫酸钠固体的方法是冷冻结晶(或降温结晶)。
【分析】(1)根据燃烧的条件解答,燃烧需要同时满足三个条件:可燃物、与氧气(或空气)接触、温度达到可燃物的着火点,缺一不可;对比实验要控制变量,验证温度达到着火点需要有温度不同的对比,且其他条件相同;
(2)①根据酸碱中和反应的原理书写化学方程式,注意配平;
②根据溶解度的概念解答,一定温度下,100g溶剂中达到饱和时溶解的溶质质量就是该温度下的溶解度,加入的溶质超过溶解度时,溶液达到饱和;
③根据溶解度曲线的应用解答,提纯溶解度受温度影响较大的物质用降温结晶(冷冻结晶),提纯溶解度受温度影响较小的物质用蒸发结晶。
(1)已知:白磷的着火点为40℃;红磷的着火点为260℃。通入前,甲、乙两处的白磷均不燃烧;通入后,甲中白磷不燃烧,乙中白磷燃烧,说明甲中的温度没有达到白磷的着火点,乙中的温度达到白磷的着火点,则甲中水的温度t的范围是t℃<40℃;
通入氧气前,乙中的白磷不燃烧,通入氧气后,乙中的白磷燃烧,该实验证明可燃物燃烧需要与接触;
若将甲中的白磷换成红磷,也不能验证可燃物燃烧需要温度达到着火点,因为红磷的着火点为260℃,甲中的温度无法达到红磷的着火点,通入氧气前后,红磷均无法燃烧,无法验证可燃物燃烧需要温度达到着火点;
(2)①氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠和水,化学方程式为;
②40℃时,硫酸钠溶解度为48.4g,则将50g硫酸钠固体加入100g水中,最多溶解48.4g,所得溶液为饱和溶液;
③硫酸钠的溶解度受温度变化影响较大,氯化钠的溶解度受温度变化影响较小,若硫酸钠固体中含有少量氯化钠固体,提纯硫酸钠固体的方法是冷冻结晶。
12.【答案】(1)混合物;4Al+3O2=2Al2O3;4Li+O22Li2O;将铁丝浸入硫酸铜溶液中
(2)铝锂合金密度小,相同体积下,质量轻,可减少飞机自重;26.7t
解:设理论上需要的质量为x。
,x≈26.7t
;34.4g
解:金属活动性顺序中,氢前的金属可与稀盐酸、稀硫酸反应生成氢气。金属活动性Mn>Fe>Cu,铜不与稀硫酸反应,锰先和稀硫酸反应,设5.5g金属锰与稀硫酸反应生成氢气的质量为z。
,z=0.2g
则铁与稀硫酸反应生成氢气的质量为:1.2g-0.2g=1.0g,设参加反应的铁的质量为y。
,y=28g
所以过滤得到固体的质量为(56g-28g)+ 6.4g=34.4g。
【知识点】金属的化学性质;化学方程式的书写与配平;根据化学反应方程式的计算;金属活动性的探究
【解析】【解答】(1)①合金是在金属中加热熔合某些金属或非金属制成的具有金属特性的物质,合金中含有多种物质,因此从物质的分类角度看,合金属于混合物。
②铝在常温下比较耐腐蚀,是因为铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步被氧化,反应的化学方程式为4Al+3O2=2Al2O3;锂能在加热条件下与氧气反应生成氧化锂,氧化锂中锂元素显+1价,氧元素显-2价,因此氧化锂的化学式为Li2O,反应的化学方程式为4Li+O22Li2O。
③要探究铁和铜的金属活动性,可以利用金属活动性顺序中排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来的原理。实验方案:将铁丝浸入硫酸铜溶液中,观察到铁丝表面有红色固体析出,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色,说明铁能将铜从硫酸铜溶液中置换出来,证明铁的金属活动性比铜强。
(2)①由表格中的信息可知,铝锂合金具有密度小的性能特点,相同体积下,质量轻,因此使用铝锂合金能减轻飞机自重。
②设理论上需要TiO2的质量为x。
Ti+O2TiO2
48 80
18t x
x=26.7t。
③已知金属活动性Mn>Fe>Cu,所以锰和铁都能与稀硫酸反应生成氢气,铜不与稀硫酸反应。设5.5g金属锰与稀硫酸反应生成氢气的质量为z。
Mn+H2SO4=MnSO4+H2↑
55 2
5.5g z
z=0.2g。
实际生成氢气的质量为1.2g,因此铁与稀硫酸反应生成氢气的质量为1.2g-0.2g=1.0g。
设参加反应的铁的质量为y。
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
56 2
y 1.0g
y=28g。
则剩余铁的质量为56g-28g=28g,铜不与稀硫酸反应,质量仍为6.4g。因此过滤得到的固体是剩余的铁和铜,总质量为28g+6.4g=34.4g。
【分析】(1)①根据合金的定义和物质的分类解答,合金是由多种物质组成的,属于混合物;
②根据铝的化学性质和化学方程式的书写解答,铝表面的氧化铝薄膜是致密的,能保护内部的铝不被进一步氧化;锂与氧气反应生成氧化锂,注意化学式的书写和配平;
③根据金属活动性顺序的应用解答,设计实验时要注意有明显的实验现象,通过金属与盐溶液的反应判断活动性强弱;
(2)①根据合金的性能解答,密度小的材料在相同体积下质量更轻,能有效减轻飞机自重;
②根据化学方程式的计算方法解答,利用钛的质量结合化学方程式计算所需二氧化钛的质量;
③根据金属活动性顺序和化学方程式的计算解答,先计算锰反应生成的氢气质量,再计算参加反应的铁的质量,进而求出剩余固体的质量,注意铜不与稀硫酸反应,剩余的铁和铜都是过滤得到的固体。
(1)①从物质的分类角度看,合金属于混合物;
②铝在常温下比较耐腐蚀的原因是,常温下铝与空气中的氧气反应生成氧化铝,反应的化学方程式为:4Al+3O2=2Al2O3,锂能在加热条件下与氧气反应生成氧化锂(),根据质量守恒定律,该反应的化学方程式为:4Li+O22Li2O。
③金属活动性顺序中,排在前面的金属能将排在后面的金属从其化合物的水溶液中置换出来,所以实验探究铁和铜的金属活动性的方案是:将铁丝浸入硫酸铜溶液中,过一会儿取出,观察到铁丝表面有红色固体析出。
(2)①结合材料分析,使用铝锂合金能减轻飞机自重的原因是:铝锂合金密度小,相同体积下,质量轻,可减少飞机自重。
②见答案。
③见答案。
13.【答案】产生白色沉淀;Ca(NO3)2+K2CO3=CaCO3↓+2KNO3;8;温度越高,去污效果越好;溶质质量分数越大,去污效果越好;2H2O2=2H2O+O2↑;加快;需避光、阴凉处存放(合理即可)
【知识点】氧气的实验室制法;溶液的酸碱性与pH值的关系;盐的化学性质;实验探究物质的性质或变化规律
【解析】【解答】(1)测定溶液的pH,pH约为12,大于7,说明草木灰的水溶液呈碱性;向上层清液中滴加硝酸钙溶液,碳酸钾与硝酸钙反应生成碳酸钙白色沉淀和硝酸钾,因此现象是产生白色沉淀,反应的化学方程式为Ca(NO3)2+K2CO3=CaCO3↓+2KNO3。
(2)①由题目可知,溶液碱性越强,去油污效果越好,溶液的pH越大,碱性越强。观察表格中的数据,实验8的pH最大,为11.50,因此去油污效果最好的是8。
②由实验1、2、3可知,溶质质量分数相同,温度越高,溶液pH越大,去油污效果越好;由实验1、4、7可知,温度相同,溶质质量分数越大,溶液pH越大,去油污效果越好。因此在一定范围内,温度对碳酸钠去油污效果的影响是温度越高,去油污效果越好;溶液的溶质质量分数对碳酸钠去油污效果的影响是溶质质量分数越大,去油污效果越好。
(3)①过氧化氢在常温下就能分解生成水和氧气,反应的化学方程式为2H2O2=2H2O+O2↑。
②爆炸盐溶于水后,过氧化氢分解生成的氧气能够加快碳酸钠的扩散速率,从而增强去污效果,与通常意义上的“爆炸”不同。
③爆炸盐的主要有效成分为过碳酸钠,其水溶液呈碱性,且过氧化氢易分解,因此存放爆炸盐的注意事项有需避光、阴凉处存放(或密封保存,或不能与酸性物质混合存放等),写一条即可。
【分析】(1)根据碳酸根离子的检验方法解答,硝酸钙与碳酸钾反应生成碳酸钙白色沉淀,据此可以证明溶液中含有碳酸根离子;
(2)根据题目信息“溶液碱性越强,去油污效果越好”,结合表格中的pH数据分析温度和溶质质量分数对去油污效果的影响;
(3)①根据过氧化氢分解的反应原理书写化学方程式;
②根据氧气的作用解答,氧气能加快碳酸钠的扩散速率,从而提高去污效果;
③根据过碳酸钠的性质解答,过氧化氢易分解,且过碳酸钠溶液呈碱性,因此要避光、阴凉、密封保存,避免与酸性物质接触。
14.【答案】解:理论上至少需要氧气的质量是x,
x=16g
答:6g碳在充足的氧气中完全燃烧时,理论上至少需要氧气的质量16g。
【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】【分析】根据化学方程式的计算步骤解答:首先设未知量,然后写出正确的化学方程式,接着找出相关物质的相对分子质量和已知量、未知量,列比例式求解,最后写出答句。本题中碳在充足的氧气中完全燃烧生成二氧化碳,根据碳的质量结合化学方程式即可计算出需要氧气的质量。注意化学方程式的书写要正确,相对分子质量的计算要准确,比例式的列法要正确。
1 / 1

展开更多......

收起↑

资源列表