84,广西壮族自治区崇左市宁明县2023-2024学年九年级上学期期末考试化学试卷
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这是一份84,广西壮族自治区崇左市宁明县2023-2024学年九年级上学期期末考试化学试卷,共20页。试卷主要包含了03%等内容,欢迎下载使用。
(考试时间: 90分钟 满分: 100分)
注意事项:
1.答题前,考生务必将姓名、学校、班级、准考证号填写在试卷和答题卡上。
2.考生作答时,请在答题卡上作答(答题注意事项见答题卡),在本试卷、草稿纸上作答无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 C-12 N-14 Ca-40 Cl-35.5
一、单项选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分。在每小题列出的四个备选项中,只有一项符合题目要求,错选、多选或未选均不得分。)
1. 《礼记》记载中国秦代酿酒古法:“秫稻必齐…水泉必香,陶器必良,火齐必得”。上述步骤中发生化学变化的是
A. 秫稻必齐—备好优质粮食B. 水泉必香—选择优良水质
C. 陶器必良—挑选精良容器D. 火齐必得—适宜温度下发酵
【答案】D
【解析】
【详解】A、秫稻必齐—备好优质粮食,没有新物质生成,属于物理变化,A不符合题意;
B、水泉必香—选择优良水质,没有新物质生成,属于物理变化,B不符合题意;
C、陶器必良—挑选精良容器,没有新物质生成,属于物理变化,C不符合题意;
D、火齐必得—适宜温度下发酵,发酵过程粮食变成酒,有新物质生成,属于化学变化,D符合题意;
故选D。
2. 空气成分中,体积分数最大的是
A. 氧气B. 氮气C. 二氧化碳D. 稀有气体
【答案】B
【解析】
【详解】A、空气成分中,按体积计算,氧气占21%。
B、空气成分中,按体积计算,氮气占78%。
C、空气成分中,按体积计算,二氧化碳占0.03%。
D、空气成分中,按体积计算,稀有气体占0.94%。您看到的资料都源自我们平台,家威杏 MXSJ663 低至0.3元/份综上所述:空气成分中,体积分数最大的是氮气。选择B。
3. 加油站、面粉加工厂、煤矿井内、纺织厂必贴的图标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】加油站、面粉加工厂、煤矿井内、纺织厂都含有大量可燃物,必贴的图标是:禁止烟火或禁止吸烟;
【详解】A、表示禁止吸烟;故选项正确;
B、表示节约用水;故选项错误;
C、表示有毒物品;故选项错误;
D、表示腐蚀品;故选项错误;
故选:A。
4. 化学实验既要操作规范,更要保障安全。下列实验基本操作符合这一要求的是
A. 取用固体药品B. 闻药品味道
C. 点燃酒精灯D. 滴加液体
【答案】A
【解析】
【详解】A、在试管里装入固体粉末时,为避免药品沾在试管口或试管壁上,可先使试管倾斜,把盛有药品的药匙小心送到试管底部,然后使试管直立起来,故A正确;
B、闻气体气味不能将鼻子凑到容器口去闻,要用手在瓶口扇动,让少量气体进入鼻孔,故B错误;
C、使用酒精灯时要注意“两查、两禁、一不可”,点燃酒精灯要用火柴点燃,禁止用一盏酒精灯去引燃另一盏酒精灯,故C错误;
D、向试管内滴加液体时,滴管不能伸入试管中或接触试管壁,滴管要垂直悬空滴加液体,故D错误。
故选:A。
5. 下列物质属于纯净物的是
A. 食醋B. 干冰C. 调和油D. 加碘盐
【答案】B
【解析】
【详解】A、食醋中含有醋酸和水,是由不同种物质组成,属于混合物,错误;
B、干冰是固态的二氧化碳,是由一种物质组成,属于纯净物,正确;
C、调和油是根据使用需要,将两种以上经精炼的油脂(香味油除外)按比例调配制成的食用油,是由不同种物质组成,属于混合物,错误;
D、加碘盐中含有碘酸钾和氯化钠,是由不同种物质组成,属于混合物,错误。
故选B。
6. 某品牌饼干的营养成分表中标有钠、钙、铁的含量,这里的“钠、钙、铁”指的是
A. 分子B. 原子C. 单质D. 元素
【答案】D
【解析】
【详解】一般食品、液体或食物中的营养成分以元素名称的形式出现时,指的就是元素,而不是分子、原子或某种物质;因为含有这类元素的物质有很多,无法一一例举,因此在成分表中用元素含量来代表这些物质的多少。故选D。
7. 将少量下列物质分别放入适量的水中,充分搅拌,可以得到无色溶液的是
A. 面粉B. 沙子C. 白糖D. 高锰酸钾
【答案】C
【解析】
【详解】A、面粉不溶于水,不能形成均一、稳定的混合物,不属于溶液,属于悬浊液,故A错误;
B、沙子不溶于水,不能和水形成均一、稳定的混合物,不能够形成溶液,故B错误;
C、白糖易溶于水,形成均一、稳定的混合物,属于无色溶液。故C正确;
D、高锰酸钾能溶于水,形成均一、稳定的混合物,但所得溶液为紫红色溶液,故D、错误;
故选:C。
8. 下列物质的化学式中,书写错误的是
A. 氧化镁 MgOB. 碳酸 H2CO3
C. 过氧化氢 H2O2D. 氯化钠 NaCL
【答案】D
【解析】
【详解】A、化合物中,镁元素的化合价为+2价,氧元素的化合价为-2价,根据化合物中各元素的化合价的代数和为零,则氧化镁的化学式写为MgO,选项正确;
B、1个碳酸分子由2个氢原子与1个碳酸根构成,则碳酸的化学式写为H2CO3,选项正确;
C、1个过氧化氢分子由2个氢原子与2个氧原子构成,则过氧化氢的化学式写为H2O2,选项正确;
D、书写化学式时,元素符号中的第一个字母大写,第二个字母小写,则氯化钠的化学式写为NaCl,选项错误,故选D。
9. 食品级焦亚硫酸钠(Na2S2O3)对海鲜和果蔬有很好的抗氧化和保鲜作用。焦亚硫酸钠中硫元素的化合价为
A. 0B. +2C. +4D. +6
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】焦亚硫酸钠中钠元素为+1价,氧元素为-2价,设硫元素化合价为x,根据化合物中化合价代数和为零,则1×2+2x+(-2)×3=0,解得 x=+2,故焦亚硫酸钠中硫元素的化合价为+2。
故选B。
10. 下列化学现象描述正确的是
A. 镁在氧气中燃烧,发出耀眼白光,生成白色粉状固体
B. 红磷在氧气中燃烧,产生大量白烟,生成五氧化二磷
C. 木炭在氧气中燃烧更旺,产生黄色火焰,并放出热量
D. 硫在氧气中燃烧,火焰呈淡蓝色,生成一种无味的气体
【答案】A
【解析】
【详解】A、镁在氧气中燃烧,发出耀眼白光,生成白色粉状固体,该选项描述正确;
B、描述实验现象时,不能出现生成物名称,该选项描述不正确;
C、木炭在氧气中燃烧,发出白光,并放出热量,该选项描述不正确;
D、硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,生成有刺激性气味的气体,该选项描述不正确。
故选A。
11. 下列碳和碳的氧化物有关的说法中,正确的是
A. 煤炉上放一盆水可防止CO中毒
B. 清明上河图至今图案清晰可见,说明碳不与任何物质反应
C. CO2中混有少量CO,可将气体通过灼热的氧化铜除去
D. CO2无毒,当空气中的CO2超过正常含量时,不会对人体健康产生影响
【答案】C
【解析】
【详解】A、一氧化碳难溶于水,煤炉上放一盆水不能防止CO中毒,说法错误,不符合题意;
B、墨是用炭黑制成,炭黑的主要成分是碳,清明上河图至今图案清晰可见,是因为在常温下碳的化学性质不活泼,但在加热或点燃的条件下,碳也可以与其他物质发生化学反应,说法错误,不符合题意。
C、CO具有还原性,通过灼热的氧化铜时,可与氧化铜发生氧化还原反应,还原出铜,生成CO2,可以除去CO2中混有少量CO,说法正确,符合题意;
D、CO2无毒,但不能供给呼吸,当空气中的CO2超过正常含量时,会对人体健康产生影响,说法错误,不符合题意;
故选:B。
12. 随着广西与东盟各国的合作交流加深,产自东盟的榴莲在街头日益常见。距离很远也能闻到榴莲特殊的香味,这说明
A. 分子间有间隔B. 分子质量很小C. 分子体积很小D. 分子在不断运动
【答案】D
【解析】
【详解】我们能相隔很远,闻到各种气味,因为分子在不断运动,运动的分子被我们嗅觉器官感受到,我们就能闻到各种气味了,与分子间有间隔、分子质量很小、分子体积很小无关。故选:D。
13. 下列反应的化学方程式书写完全正确的是
A. 铁丝在氧气中燃烧:
B. 镁带在空气中燃烧:
C. 木炭在空气中充分燃烧:
D. 用氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应验证质量守恒:
【答案】B
【解析】
【详解】A、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,方程式为:,选项方程式书写错误;
B、镁在空气中燃烧是镁与氧气在点燃的条件下反应生成氧化镁,方程式为:,选项方程式书写正确;
C、木炭在空气中充分燃烧生成二氧化碳,方程式为:,选项方程式书写错误;
D、氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,方程式为:,选项方程式没有配平,书写错误。
故选B。
14. 下列有关事故的处理错误的是
A. 不慎碰倒酒精灯,酒精在桌上燃烧,应立即用湿抹布扑盖
B. 不慎将药液溅进眼睛里,立即用手揉眼睛,再用大量水冲洗
C. 炒菜时油锅中的油起火,可用锅盖盖灭或放入较多蔬菜
D. 图书、档案、贵重设备、精密仪器等失火均可用二氧化碳灭火器灭火
【答案】B
【解析】
【详解】A、洒出的酒精在桌上燃烧起来,应立即用湿抹布扑盖,既隔绝了空气,又降低了温度,是一种很好的灭火方法,选项正确;
B、不慎将药液溅到眼中,应立即用水冲洗,边洗边眨眼睛,以最大程度减小对眼睛的危害,选项错误;
C、炒菜时油锅中的油不慎着火,可用锅盖盖灭,通过隔绝空气来灭火,放入较多蔬菜,使温度降到着火点一下,选项正确;
D、图书、档案、贵重设备、精密仪器等失火,用二氧化碳灭火器扑灭,是因为二氧化碳灭火不会损坏图书、档案、贵重设备、精密仪器,选项正确;
故选:B。
15. 下列有关溶液的说法错误的是
A. 饱和溶液不一定是浓溶液,不饱和溶液一定是稀溶液
B. 不饱和溶液转化为饱和溶液,溶液中溶质的质量分数可能不变
C. 将5g氯化钠加入到95g水中,完全溶解后,所得溶液中溶质的质量分数是5%
D. 将一定质量某物质的饱和溶液降温析出晶体后,溶液中溶质的质量一定减小
【答案】A
【解析】
【详解】A、溶液是否饱和与溶液的浓稀没有必然联系,饱和溶液不一定是浓溶液,不饱和溶液不一定是稀溶液,故选项说法不正确;
B、不饱和溶液转化为饱和溶液时,溶液中溶质的质量分数有可能不变,如通过升高温度或降低温度恰好达到饱和状态时,故选项说法正确;
C、将5g氯化钠加入到95g水中,完全溶解后,所得溶液质量为100g,溶质的质量分数是=5%,故选项说法正确;
D、将一定质量某物质的饱和溶液降温析出晶体后,溶剂不变,溶质减少,所得溶液中溶质的质量一定减小,故选项说法正确。
故选A。
16. 如图是甲在乙中燃烧前后分子种类变化的微观示意图,下列叙述正确的是
A. 该反应属于化合反应B. 甲与乙反应的质量比是
C. 反应后原子的数目减少D. 丙、丁的分子个数比是
【答案】D
【解析】
【详解】由微观反应示意图可知,该反应是由氨气和氧气在点燃的条件下反应生成氮气和水,化学方程式为。
A、该反应是由一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物,不属于化合反应,错误;
B、由化学方程式可知,甲()与乙()反应的质量比是:(17×4):(32×3)=17:24,错误;
C、由质量守恒定律可知,反应后原子的数目不变,错误;
D、由化学方程式可知,丙()、丁()的分子个数比是2:6=1:3,正确。
故选D。
17. 下图为中考化学试卷答题卡中用于识别考生信息的条形码(样码)。条形码有黏性,其黏性主要来源于胶黏剂丙烯酸。丙烯酸的化学式为C3H4O2,关于丙烯酸,下列说法合理的是
A. 丙烯酸中含有氧分子
B. 丙烯酸是氧化物
C. 丙烯酸由碳元素、氢元素和氧元素组成
D. 丙烯酸由3个碳原子、4个原子和2个氧原子构成
【答案】C
【解析】
【详解】A、丙烯酸由丙烯酸分子构成,不含氧分子,故A错误,不符合题意;
B、氧化物是由两种元素组成,且其中一种元素是氧元素的化合物,由化学式可知,丙烯酸由C、H、O三种非金属元素组成,不属于氧化物,故B错误,不符合题意;
C、由化学式C3H4O2可知,丙烯酸由碳元素、氢元素和氧元素组成,故C正确,符合题意;
D、丙烯酸由丙烯酸分子构成,一个丙烯酸分子由3个碳原子、4个原子和2个氧原子构成,故D错误,不符合题意;
故选C。
18. 下列实验方案设计中,能够达到实验目的的是
A. 分离MnO2和KCl固体混合物:加入足量的水溶解,过滤
B. 区分CO2和N2两种气体:分别向盛有气体的集气瓶中伸入燃着木条
C. 验证质量守恒定律:将镁条放在氧气中燃烧,比较反应前后固体的质量
D. 探究气态石蜡是否易燃:将尖嘴玻璃导管插入燃着的蜡烛烛心附近,在尖嘴处点燃
【答案】D
【解析】
【详解】A. MnO2难溶于水,KCl易溶于水,分离MnO2和KCl体混合物:加入足量的水溶解,过滤,得到的是MnO2固体和KCl溶液,不能得到KCl固体,该实验不能够达到实验目,此选项不符合题意;
B. CO2和N2都不支持燃烧,分别向盛有气体的集气瓶中伸入燃着木条,木条都熄灭,不能区分CO2和N2两种气体,该实验不能够达到实验目的,此选项不符合题意;
C. 镁条燃烧生成氧化镁,因为有氧气参加反应,所以生成氧化镁的质量大于镁条的质量,该实验不能验证质量守恒定律。如果验证质量守恒定律,有气体参加或生成的反应要在密闭容器中进行,该实验不能够达到实验目的,此选项不符合题意;
D. 探究气态石蜡是否易燃:将尖嘴玻璃导管插入燃着的蜡烛烛心附近,在尖嘴处点燃,说明气态石蜡易燃,该实验能够达到实验目的,此选项符合题意。
故选D。
19. 推理是学习化学常用的思维方法。下列推理正确的是
A. 氧气由氧元素组成,则制取氧气的反应物中一定含有氧元素
B. 混合物中至少含有两种物质,则混合物中至少含有两种元素
C. 元素的种类是质子数决定的,则质子数相同的粒子属于同种元素
D. 催化剂在化学反应前后质量不变,因此化学反应前后质量不变的一定是催化剂
【答案】A
【解析】
【详解】A、根据质量守恒定律反应前后元素种类不变,氧气由氧元素组成,则制取氧气反应物中一定含有氧元素,选项正确;
B、混合物中至少含两种物质,但是混合物不一定含有两种元素,比如氧气和臭氧,选项错误;
C、质子数相同的粒子不一定是原子,不一定属于同种元素,例如水分子质子数是10,氖原子质子数也是10,不属于同种元素,选项错误;
D、化学反应前后质量不变的物质不一定是催化剂,还有可能是没有参加反应的杂质,选项错误。
故选A。
20. 下列四个图像,能正确反映对应关系的是
A. 利用红磷燃烧测定空气中氧气的含量
B. 过氧化氢制取氧气
C. 酒精灯加热一定量的KMnO4
D. 过氧化氢溶液在有无催化剂条件下制氧气
【答案】B
【解析】
【详解】A、红磷燃烧放热,气体膨胀,气压增大,完全反应后温度降低,氧气消耗,气压减小至小于原气压,故选项不正确;
B、催化剂能改变反应速率,不能改变生成物的质量,过氧化氢分解生成水和氧气,有催化剂时反应速率快一些,反应需要时间较短,但是最终生成氧气质量是相等的,故选项正确;
C、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,分解前二氧化锰质量是0,因此分解前二氧化锰在固体混合物中的质量分数是0,随着反应的进行,二氧化锰的质量增大,固体混合物的质量不断减少,则二氧化锰在固体混合物中的质量分数不断增大,至完全反应,不再发生变化,故选项不正确;
D、过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,随着反应进行,试管中的氧原子个数减少,最终试管中的物质是水和二氧化锰,即最终试管中的氧原子个数不是0,故选项不正确;
故选:B。
二、填空题(本大题共5小题,每个化学方程式2分,其余每空1分,共26分。 )
21. 用化学符号填空。
(1)两个氢原子______;
(2)三个氮分子______;
(3)五个镁离子______;
(4)氯化钾______;
(5)标出五氧化二磷中磷元素的化合价______。
【答案】21. 2H 22. 3N2
23. 5Mg2+ 24. KCl
25.
【解析】
【小问1详解】
数字在元素符号前表示原子个数,两个氢原子表示为:2H
【小问2详解】
数字在分子式前表示分子个数,三个氮分子表示为:3N2;
【小问3详解】
由离子的表示方法,在表示该离子的元素符号右上角,标出该离子所带的正负电荷数,数字在前,正负符号在后,带1个电荷时,1要省略,五个镁离子表示为:;
小问4详解】
氯化钾中钾元素化合价为+1价,氯元素化合价为-1价,根据化学式书写原则,正价在左负价在右,正负化合价代数和为零,化合价数值约到最简交叉写在元素右下角,故化学式为KCl;
【小问5详解】
五氧化二磷中磷元素化合价为+5价,物质中元素化合价标在化学式该元素正上方,正负在左,数字在右,表示为:。
22. 以下物质是初中化学中常见的物质,请选择适当物质的序号填空。
①水 ②金刚石 ③氢气 ④乙醇 ⑤一氧化碳
(1)天然存在最硬的物质是______。
(2)碘酒中的溶剂是______。
(3)被称为最清洁的燃料的是______。
(4)可以使人中毒的物质是______。
(5)相对分子质量最小的氧化物是______。
【答案】22. ② 23. ④
24. ③ 25. ⑤
26. ①
【解析】
【小问1详解】
金刚石是天然存在最硬的物质,故填:②;
【小问2详解】
碘酒中的溶质是碘,溶剂是酒精,故填:④;
【小问3详解】
氢气燃烧的产物只有水,被称为最清洁的燃料,故填:③;
【小问4详解】
一氧化碳能与人体中的血红蛋白结合使人体缺氧,中毒,,故填:⑤;
【小问5详解】
相对分子质量最小的氧化物是水,故填:①。
23. 水与人类的生活、生产密切相关。
(1)小李同学从左江河畔中取出浑浊水样进行实验:
①在水样静置过程中,要加速水中悬浮物沉降,常加入的试剂_______;
②静置后过滤水样,向水中加入活性炭,用活性炭的_______性去除色素和臭味;
③在处理后的水样中加入一定量肥皂水,振荡,观察到有较多浮渣,说明该水样属______(填“硬水”或“软水”);
④生活中常用_______方法降低水的硬度,同时起到消毒杀菌的作用。
(2)人们对水的组成的认识是从氢气在氧气中燃烧实验开始的,科学家通过水的电解实验进一步验证了水的组成。
①在完成电解水实验中,用燃着的木条检验b中的气体时观察到的现象是_________________;
②电解水的实验能够说明的结论是___________________________。
【答案】(1) ①. 明矾 ②. 吸附 ③. 硬水 ④. 加热煮沸
(2) ①. 该气体能燃烧,发出淡蓝色火焰 ②. 水是由氢、氧元素组成的(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
①静置时,向水中加入絮凝剂,如明矾,明矾溶于水可形成胶状物,吸附水中悬浮的杂质使其沉降;
②活性炭疏松多孔,具有吸附性,能除去水中的色素和异味;
③肥皂水可鉴别硬水和软水,其中产生较大浮渣的为硬水;
④煮沸能降低水中可溶性钙、镁化合物的含量,则能降低水的硬度,同时还能起到消毒杀菌的作用;
【小问2详解】
①电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,且生成的氧气和氢气的体积比为1:2,b中产生的气体较多为氢气,氢气具有可燃性,则用燃着的木条检验b中的气体时,可观察到气体燃烧,且发出淡蓝色火焰;
②电解水生成氢气和氧气,氢气是由氢元素组成,氧气是由氧元素组成,氢元素和氧元素均来源于水,则水是由氢、氧元素组成。
24. “宏观、微观、符号”三重表征是化学独特的表示物质及其变化的方式。.
(1)图1中,X应填______。
(2)图2中,B为某原子结构示意图,则m的值为______,在化学反应中容易______(填“得到”或“失去”)电子。
(3)图2中,A~D属于同种元素的是______。(填字母)
(4)新型催化剂利用光能将二氧化碳和氢气转化为甲烷,助力缓解全球变暖,反应如下图所示:
能保持甲物质化学性质的最小粒子是____________(用粒子名称表示)。
【答案】(1)离子 (2) ①. 17 ②. 得到
(3)AC (4)二氧化碳分子
【解析】
【小问1详解】
物质由元素组成,由分子、原子、离子构成,其中原子构成分子,原子通过得失电子形成对应的离子,则X为离子;
【小问2详解】
B为某原子结构示意图,在原子中,质子数=核外电子数,则m=2+8+7=17;
B的最外层电子数为7,大于4,在化学反应中容易得到电子;
【小问3详解】
元素是具有相同的核电荷数(核内质子数)的一类原子的总称。AC的质子数相同,属于同种元素;
【小问4详解】
由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子。由图可知,甲是二氧化碳,能保持甲物质化学性质的最小粒子是二氧化碳分子。
25. 同学们学习了燃烧与灭火后,在实验室设计并完成了如下实验,以探究灭火的原理。
实验方法:点燃3支蜡烛,在其中一支蜡烛上扣一个烧杯;将另两支蜡烛分别放在两个烧杯中,然后向一个烧杯中加入适量碳酸钠和盐酸。
(1)实验原理:Ⅲ中反应的化学方程式为_____________。
(2)实验现象:Ⅱ中蜡烛正常燃烧,Ⅰ和Ⅲ中蜡烛熄灭,Ⅲ中的现象还有________。
(3)实验后,接下来必须要做的事情是_____________,完善实验报告,离开实验室。
(4)问题与交流:Ⅲ中的操作,可能造成的结果是_____________。
【答案】(1)
(2)产生大量气泡 (3)整理洗涤仪器(合理即可)
(4)盐酸洒出##Ⅲ中蜡烛没熄灭(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:;
【小问2详解】
碳酸钠和盐酸反应能生成大量的二氧化碳,二氧化碳能使燃烧的蜡烛熄灭;
【小问3详解】
结束实验后,将残余物倒入水池中,用清水洗涤仪器;整理实验台,报告老师后离开实验室;
【小问4详解】
向烧杯中倾倒液体时,试剂瓶口未紧靠烧杯口,可能造成的后果是盐酸洒出或Ⅲ中蜡烛没熄灭。
三、简答题(本大题共2小题,每个化学方程式2分,其余每空1分,共12分。)
26. 2022年11月3日,梦天实验舱顺利完成转位,标志着中国空间站“T”字基本构型在轨组装完成,向着建成空间站的目标迈出了关键一步。请分析图文信息,解答相关问题。
(1)火箭燃料。发射梦天实验舱的长征五号B遥四运载火箭采用低温液氢液氧环保型推进剂作为动力来源。液氢与氧气反应的化学方程式为_____________________________________。
(2)太空空调。为满足航天器在轨运行时的设备温度控制要求,使用了许多新科技,如:石墨烯导热索技术。石墨烯是一种由碳原子堆积成单层结构的新材料,将石墨烯应用于设备的温度控制,是利用其具有________性。石墨烯与石墨的化学性质相同,其微观原因是_________________________________________________。
(3)太空能源。中国空间站能量主要来自于柔性太阳电池翼,可将________转化成电能。
(4)太空清洁。太空垃圾包括航天器碎片、被遗弃的火箭等,对其他在轨运行的航天器构成威胁。在太空中,太空垃圾无法燃烧的原因是_______________________________。
【答案】(1)
(2) ①. 良好的导热 ②. 均是由碳原子构成
(3)太阳能 (4)太空中缺少氧气(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
氢气与氧气在点燃的条件下反应生成水,该反应的化学方程式为:;
【小问2详解】
将石墨烯应用于设备的温度控制,是利用其具有良好的导电性;由原子构成的物质,原子是保持物质化学性质的最小粒子,石墨烯和石墨均是由碳原子构成,故化学性质相同;
【小问3详解】
中国空间站的能量主要来自于柔性太阳电池翼,可将太阳能转化成电能;
【小问4详解】
燃烧需要三个条件:(1)可燃物 (2)氧气(或空气)(3)达到燃烧所需的最低温度(也叫着火点),太空中缺少氧气,故在太空中,太空垃圾无法燃烧的原因是太空中缺少氧气。
27. 科学家提出工业生产回收利用空气中CO2的构想:把空气吹入装有碳酸钠(Na2CO3水的混合物的吸收池中,通过吸收CO2生成碳酸氢钠(NaHCO3)把碳酸氢钠固体放入分解池进行加热,又放出CO2,时生成碳酸钠和水;在合成塔内高温条件下CO2与氢气反应生成甲醇(CH3OH)和水。简要的生产流程如图所示:
(1)回收利用空气中的CO2,可降低大气中CO2浓度。CO2_______(填“是”或“不是”)空气污染物。
(2)吸收池内需要不断进行搅拌,目的是____________________________________。
(3)吸收池中发生了化合反应,化学方程式为_________________________________。
(4)在合成塔装置内要避免空气进入其中,其目的是____________________________。
(5)该流程中,能被循环利用的物质有____________(填化学式)。
【答案】(1)不是 (2)增大反应物之间的接触面积,使反应更充分
(3)Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
(4)防止氢气和空气混合,高温下发生爆炸
(5)Na2CO3、H2O(回答一种即可得分)
【解析】
【小问1详解】
二氧化碳是空气的成分之一,无毒不污染空气;
【小问2详解】
吸收池内需要不断进行搅拌,可以加快反应速率,也可以增大反应物之间的接触面积,使反应更充分;
【小问3详解】
根据题意,吸收池内的碳酸钠、水喝二氧化碳反应生成碳酸氢钠,化学方程式为:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3;
【小问4详解】
氢气具有可燃性,混有一定量的空气,在高温下,容易发生爆炸,故该过程要先在装置内充满稀有气体避免空气进入其中,其作用是:防止氢气和空气混合,高温下发生爆炸;
【小问5详解】
由图可知,该流程中,Na2CO3、H2O既是反应物,又是生成物,可以循环利用。
四、实验探究题(本大题共2小题,每个化学方程式2分,其余每空1分,共16分。)
28. 下图为实验室常用的实验装置,请回答下列问题。
(1)若用装置A、C制取氧气,反应的化学方程式为_________________________________。若要收集较干燥的氧气可选择的收集装置是_________(填序号)。
(2)实验室制备并收集二氧化碳应选用的装置是_______(填序号)。B中发生的化学方程式为___________________________;若反应段时间后连接BF,在F处可观察到的现象是_____________________。
(3)向下图的软塑料瓶中分别加入等量的水,拧紧瓶盖,摇动塑料瓶,对比观察两塑料瓶的现象是____________,原因是______________。
【答案】(1) ①. ②. E
(2) ①. BE ②. CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ ③. 燃着的蜡烛从低到高依次熄灭
(3) ①. 塑料瓶G变瘪,塑料瓶H无明显变化 ②. 二氧化碳能溶于水且能与水反应,而氧气不易溶于水
【解析】
【小问1详解】
A装置为固体加热型发生装置,管口有棉花团,应选用高锰酸钾制取氧气,高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,故化学方程式为:;
氧气密度比空气大,若要收集较干燥的氧气应选用向上排空气法收集,故选E;
【小问2详解】
实验室利用大理石或石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳,因此发生装置为固液常温型的发生装置,则发生装置选B,二氧化碳可溶于水,密度大于空气密度,因此应采用向上排空气法收集二氧化碳,收集装置选用E,实验室制备并收集二氧化碳应选用的装置是BE;
实验室用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳,反应原理是碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙水和二氧化碳,故方程式为:;
二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧,密度大于空气密度,因此可以看到燃着的蜡烛从低到高依次熄灭;
【小问3详解】
二氧化碳可溶于水,氧气不易溶于水,因此可以观察到的现象是:塑料瓶G变瘪,塑料瓶H无明显变化。
29. 秸秆用于制沼气可以解决农村的燃料短缺问题,助力美丽乡村建设。沼气的主要成分是CH4,可能含有CO2、CO。小涵与小明采集了某沼气池中的气体样品,探究该沼气中是否含有CO2和CO。
【查阅资料】①;
②氢氧化钠溶液能够吸收CO2,浓硫酸能够吸收水。
【设计实验】小明与小涵设计并进行了如图所示的实验(装置气密性良好:忽略装置内空气中的水蒸气)。
【实验分析】
(1)实验前要先通一会儿气体样品,然后再点燃D处的酒精灯,其目的是排尽装置内的空气,从安全角度看可以防止_______。
【定性分析】
(2)观察到装置A中的澄清石灰水变浑浊,小明认为沼气中含有__________,请写出装置A中发生的化学方程式________。
(3)观察到装置D中黑色固体变红,小涵认为沼气中含有CO,小明经分析认为小涵的结论不严谨,理由是_________。
【定量分析】
(4)小涵想通过装置D中固体减少的质量(即参加反应的CuO中氧元素的质量)和装置E增加的质量来判断混合气体中是否含有CO。反应结束后,测得装置D中固体减少的质量是a,装置E增加的质量是b。经分析沼气中含有CO,则a与b之间满足数学关系为________。
【问题解决】
(5)上述装置中气球的作用是_______。
【答案】(1)防止甲烷不纯,加热时发生爆炸
(2) ①. 二氧化碳##CO2
②.
(3)甲烷也能将氧化铜还原为铜
(4)
(5)收集尾气,防止污染空气
【解析】
【小问1详解】
甲烷和一氧化碳均为可燃性气体,不纯时加热均会发生爆炸,则实验开始时要先通一会儿气体样品,要先通一会儿气体样品,防止气体不纯发生爆炸。
【小问2详解】
由于二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,则A装置中的澄清石灰水变浑浊,则说明沼气中含有二氧化碳;
二氧化碳能与石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为。
【小问3详解】
由于甲烷与一氧化碳均能将氧化铜还原为铜,则观察到装置D中的黑色固体变红,不能证明一定含有一氧化碳。
【小问4详解】
浓硫酸具有吸水性,则E装置增加的质量即为生成的水的质量,又由于一氧化碳还原氧化铜不生成水,则设甲烷与氧化铜反应时,固体减少的质量为x,则,,解得x=,由于一氧化碳也能还原氧化铜,则固体减少的质量a>。
【小问5详解】
一氧化碳有毒,会污染空气,则尾部气球的作用为收集尾气,防止污染空气。
五、计算题(6分)
30. 为了测定某地区石灰石中碳酸钙的质量分数,现有20g石灰石样品,并取稀盐酸200g,将稀盐酸平均分成4份,进行如下实验:(计算结果保留至0.1%)
(1)上表中m的数值为_____。
(2)计算所用稀盐酸的溶质质量分数。(写出计算过程)
【答案】30. 4.4
31. 解:设稀盐酸的溶质质量分数为x。
x=5.8%
答:所用稀盐酸的溶质质量分数为5.8%。
【解析】
【小问1详解】
由表格中的数据可知,50g盐酸与石灰石样品反应可产生1.76g二氧化碳,第3次加入盐酸后,应产生1.76g×3=5.28g,实际产生4.4g,故第3次反应中的碳酸钙已消耗完,所以第四次反应生成的气体质量应与第三次的一样多,即m=4.4;
【小问2详解】
见答案。实验
1
2
3
4
加入盐酸的质量(g)
50
50
50
50
生成CO2的质量(g)
1.76
3.52
4.4
m
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