山东省济南市莱芜区2023-2024学年八年级下学期期中考试化学试题(原卷版+解析版)
展开注意事项:
本试题共8页,分选择题部分和非选择题部分,选择题部分40分,非选择题部分60分,全卷满分100分,考试用时60分钟。
答题前,请考生务必将自己的学校、班级、姓名、座位号写在答题卡规定位置。
答题时,选择题部分每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。非选择题部分,用0.5毫米黑色签字笔在答题卡上题号所提示的答题区域作答。直接在试题上作答无效。
本考试不允许使用计算器。考试结束后,只将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 N-14 Ca-40 Fe-56
选择题部分共40分
一、单项选择题(本题包括10小题,每小题2分,共20分,每小题只有一个正确答案)
1. 世界万物都是不断变化的。下列变化不涉及化学变化的是
A. 酸奶发酵B. 葡萄酿酒
C. 干冰升华D. 呼吸作用
【答案】C
【解析】
【详解】A、酸奶发酵过程中有新物质生成,属于化学变化,故选项错误;
B、葡萄酿酒过程中有新物质酒精生成,属于化学变化,故选项错误;
C、干冰升华只是状态的改变,没有新物质生成,属于物理变化,故选项正确;
D、呼吸作用生成二氧化碳和水等新物质,属于化学变化,故选项错误;
故选:C。
2. “绿色发展”、“低碳生活”等理念逐渐深入人心。下列做法与该理念不相符的是
A. 植树造林增加绿化B. 深秋时节焚烧落叶
C. 强化污染防控治理D. 日常生活绿色出行
【答案】B
【解析】
【详解】A、植树造林增加绿化,能增加二氧化碳的吸收,做法符合“绿色发展、低碳生活”理念,故选项错误;
B、深秋时节焚烧落叶,会产生大量的二氧化碳以及空气污染物,做法不符合“绿色发展、低碳生活”理念,故选项正确;
C、强化污染防控治理,可以有效防治环境污染,做法符合“绿色发展、低碳生活”理念,故选项错误;
D、日常生活绿色出行,可以节约化石能源,做法符合“绿色发展、低碳生活”理念,故选项错误;
故选:B。
3. 调查统计表明,很多火灾伤亡事故是由于缺乏自救常识造成的。下列自救措施正确的是
A. 发现室内煤气泄漏时,立即打开排风扇
B. 高层建筑起火,迅速乘电梯逃生
C. 电线或电器起火,立即用水扑灭
D. 现场烟雾较浓时,可用湿毛巾捂住口鼻,并尽量贴近地面逃离
【答案】D
【解析】
【详解】A、煤气属于可燃性气体,打开排风扇会产生电火花,可能会引起爆炸,此选项错误;
B、高层建筑物起火,电梯随时可能因断电而停运,应从安全通道撤离,此选项错误;
C、电线或电器起火,首先应切断电源,为防止触电,不能用水扑灭,此选项错误;
D、现场烟雾较浓时,要用湿毛巾捂住口鼻,并尽量贴地面逃离,能防止吸入燃烧时生成的烟尘,此选项正确。
故选:D。
4. 下列对质量守恒定律的理解中正确的是
A. 反应物的质量等于生成物的质量
B. 纸在空气中燃烧后化为灰烬。灰烬的质量比纸的小
C. 镁条燃烧时,燃烧的镁条和生成的白色粉末的质量相等
D. 氢气燃烧时,参加反应的氢气和氧气的体积一定等于生成水的体积
【答案】B
【解析】
【详解】A、质量守恒定律,是参加反应的反应物的总质量等于生成物的总质量,没有参加反应的部分不能算在其中,故A错误;
B、纸在空气中燃烧后化为灰烬,灰烬质量比纸的质量小,是因为纸燃烧生成二氧化碳和水,水蒸气和二氧化碳逸散到空气中,导致灰烬质量比纸的质量小,能用质量守恒定律解释,故B正确;
C、镁条燃烧生成氧化镁,氧气参加了反应,理论上燃烧的镁条质量小于生成的氧化镁质量,故C错误;
D、质量守恒定律指的是质量守恒,不包括体积守恒,故D错误;
故选:B。
5. 化学研究物质性质的目的是更好地将物质应用于生活,性质决定了用途。二氧化碳的下列用途中只利用了其物理性质的是
A. 用作灭火器B. 用于人工降雨
C. 用作气体肥料D. 用来生产汽水等碳酸饮料
【答案】B
【解析】
【详解】A、二氧化碳用作灭火器不仅利用了它不能燃烧且不支持燃烧这一化学性质,以及密度比空气大这一物理性质,不符合题意;
B、干冰是固态二氧化碳,干冰易升华吸热,使周围环境的温度降低,可用于人工降雨,不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,符合题意;
C、二氧化碳用作气体肥料,参加绿色植物的光合作用,需要通过化学变化才能表现出来,属于化学性质,不符合题意;
D、二氧化碳能用来生产汽水等碳酸饮料,是因为二氧化碳与水反应生成碳酸,需要通过化学变化才能表现出来,属于化学性质,不符合题意;
故选:B
6. 诗人陆游的笔记中记载“书灯勿用铜盏,惟瓷盏最省油。蜀中有夹瓷盏,注水于盏唇窍中,可省油之半”“一端作小窍,注清冷水于其中,每夕一易之”。夹瓷盏被称为省油灯,用棉绳做炷(灯芯),上层盏盛油,下层盏盛水,其结构示意图如图。下列说法不正确的是
A. 省油灯中可燃物只有油
B. 熄灭省油灯时,只需要把“柱”熄灭即可
C. “注清冷水于其中,每夕一易之”说明下层盏中的水在不断减少
D. 省油灯的原理是:油燃烧时放热,下层盏内水吸热,减少油的挥发,以达到省油的目的
【答案】A
【解析】
【详解】A、灯芯是棉绳做成的,省油灯中的油和灯芯均具有可燃性,均属于可燃物,故A说法错误;
B、燃烧的条件是:可燃物,与氧气(或空气)接触、达到可燃物的着火点,三者缺一不可,而灭火只需要破坏其一即可,熄灭省油灯时,只需要把“柱”熄灭即可,故B说法正确;
C、“注清冷水于其中,每夕一易之”,是因为水分子不断运动,运动到空中水分子间隔变大形成水蒸气,下层盏中水分子数目减少,所以需要及时添加,故C说法正确;
D、省油灯的原理是:油燃烧时放热,上层盏内油温升高,下层盏内水吸热,减少油的挥发,以达到省油的目的,故D说法正确;
故选:A。
7. 形成化学观念是化学学习的任务之一。下列有关叙述中。不正确的是
A. 微粒观:一氧化碳和二氧化碳化学性质不同,是因为它们的分子构成不同
B. 守恒观:12g碳和16g氧气充分反应,生成28g二氧化碳
C. 元素观:某物质氧气中燃烧有水生成,证明该物质中含有氢元素
D. 能量观:化学反应在生成新物质的同时,还会伴随着能量变化
【答案】B
【解析】
【详解】A、同种分子化学性质相同,不同种分子化学性质不同,一氧化碳和二氧化碳的分子构成不同,所以一氧化碳和二氧化碳化学性质不同,选项正确;
B、碳充分燃烧生成二氧化碳,化学方程式为:,即12g的碳和32g的氧气充分反应,可生成44g的二氧化碳,故12g碳和16g氧气充分反应,不可能生成28g二氧化碳,选项错误;
C、某物质在氧气中燃烧有水生成,水是由氢氧元素组成的,根据反应前后元素种类不变,所以反应物中共含有氢、氧两种元素,而氧气只能提供氧元素,所以该物质一定含有氢元素,选项正确;
D、有新物质生成的变化,属于化学变化,化学反应在生成新物质的同时,还伴随着能量的变化,这种能量的变化常表现为吸热和放热,选项正确;
故选B。
8. 通过下列图示实验得出的结论中正确的是
A. 图1所示实验既可说明CO2密度比空气大,又能说明CO不燃烧也不支持燃烧
B. 图2所示实验既可探究燃烧的三个条件,又能说明红磷是可燃物
C. 图3所示实验既可探究二氧化碳能溶于水,又能说明二氧化碳能使石蕊试液变红
D. 图4所示实验既可说明甲烷具有可燃性,又能说明甲烷中含有碳、氢两种元素
【答案】A
【解析】
【详解】A、图1所示实验中,蜡烛由下而上依次熄灭,既可说明CO2密度比空气大,又能说明二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,故A结论正确;
B、图示中铜片上的白磷(与氧气接触、温度达到白磷的着火点)能燃烧,红磷(与氧气接触、温度没有达到红磷的着火点)不能燃烧,说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点;铜片上的白磷(与氧气接触、温度达到白磷的着火点)能燃烧,水中的白磷(与氧气隔绝、温度达到白磷的着火点)不能燃烧,说明燃烧需要与氧气接触,该实验可以探究可燃物的燃烧条件,但是实验中红磷不能燃烧,所以不能说明红磷是可燃物,故B结论不正确;
C、向充满二氧化碳的塑料瓶中注满水,塑料瓶变瘪,是因为二氧化碳溶于水;溶液变红,是因为二氧化碳与水反应生成了碳酸,碳酸显酸性,使紫色石蕊变红,二氧化碳本身不能使紫色石蕊变色,故C结论不正确;
D、干冷烧杯内壁出现水珠,说明甲烷燃烧生成了水,水是由氢元素和氧元素组成的,根据质量守恒定律,反应前后元素种类变,反应物氧气中只含有氧元素,则说明甲烷中含有氢元素,不能说明甲烷中是否含有碳元素,故D结论不正确;
故选:A。
9. 在化学反应中:已知C和D的相对分子质量之比是,当与足量A完全反应后,生.则在此反应中,B和D的质量比是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设生成2.2gC 时,同时D的质量为x
参加反应B、D的质量比=3.2g:1.8g=16:9。
故选C。
10. 类推是学习化学一种重要方法。下列说法正确的是
A. 离子是带电的粒子,所以带电的粒子一定是离子
B. 氧化物中含有氧元素,所以含氧元素的物质一定是氧化物
C. 点燃氢气、甲烷前需要验纯,所以任何可燃性气体在点燃前一定要验纯
D. 燃烧过程伴随发光、放热现象,所以有发光、放热现象的变化都是燃烧
【答案】C
【解析】
【详解】A、离子是带电的粒子,但带电的粒子不一定是离子,如:原子核带正电,核外电子带负电,故选项错误;
B、由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物叫氧化物。氧化物中含有氧元素,但不是含氧元素的物质一定是氧化物,如氧气属于单质,不属于氧化物,氯酸钾中元素种类有三种也不属于氧化物,故选项错误;
C、可燃性气体与空气或氧气混合点燃可能发生爆炸,所以使用任何可燃性气体前都先要验纯,以免发生爆炸,故选项正确;
D、燃烧过程常伴随发光、放热现象,但不是有发光、放热现象的变化都是燃烧,如灯泡通电发光,也有发光、放热现象,故选项错误;
故选C。
二、多项选择题(共5小题,每小题4分,共20分。每小题给出的四个选项中,至少有两个选项符合题目的要求,全部选对且无错选的得4分,只选一项且选对的得2分,至少有两个选项选对且无错选但未选全的得3分,错选或不选的得0分)
11. 我国航天事业已经取得了举世瞩目的成就。向太空发射卫星时所使用的运载火箭的主要燃料是偏二甲肼,其燃烧的化学方程式为,关于该反应的说法正确的是
A. x=3
B. 生成的水和二氧化碳的质量比为2:1
C. 参加反应的偏二甲多与N2O4的分子个数比为1:2
D. 反应前后分子和原子的种类、数目均不改变
【答案】AC
【解析】
【详解】A、由质量守恒定律可知,化学反应前后原子的种类与数目不变,反应前有6个氮原子,则反应后也应该有6个氮原子,因此x=3,选项说法正确;
B、由化学方程式可知,生成的水和二氧化碳的质量比为(18×4):(44×2)=9:11,选项说法错误;
C、由化学方程式可知,参加反应的偏二甲肼与N2O4的分子个数比为1:2,选项说法正确;
D、由化学方程式可知,反应前有3个分子,反应后有9个分子,反应前后分子种类及其数目均发生改变,选项说法错误;
故选:AC。
12. 某汽车尾气净化转化器如图所示,其内部设计为蜂窝状陶瓷结构,表面附着的催化剂催化CO、NOx等有害气体转化为无污染的气体,其中发生的某化学反应Ⅰ的微观示意图见图2。下列说法中不正确的是
A. 蜂窝状陶瓷结构能增大反应物与催化剂的接触面积
B. 图2反应Ⅰ中,反应物、生成物均为氧化物
C. 反应前后催化剂的质量和性质不变
D. 图2反应Ⅰ中两种生成物的质量比为7:11或11:7
【答案】BCD
【解析】
【分析】由图可知,NO和CO在催化剂条件下反应生成N2和CO2,反应的方程式为:。
【详解】A、蜂窝状陶瓷结构能增大反应物与催化剂的接触面积,加快反应速率,选项说法正确;
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,NO、CO、CO2均属于氧化物,而生成物氮气是由一种元素组成的纯净物,属于单质,不是氧化物,选项说法错误;
C、反应前后催化剂的质量和化学性质不变,物理性质可能改变,选项说法错误;
D、由化学方程式可知,图2反应Ⅰ中生成物氮气和二氧化碳的质量比为28:(44×2)=7:22,选项说法错误;
故选:BCD。
13. 下列实验操作能达到实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,分别加入二氧化锰,产生气泡的是过氧化氢溶液,无明显现象的是水,故A能达到实验目的;
B、氧气具有助燃性,能使燃烧的木条燃烧更剧烈,二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧,能使燃烧的木条熄灭,可以鉴别,故B能达到实验目的;
C、向水中加入肥皂水时,如果产生的泡沫较多,是软水,如果产生泡沫较少、浮渣较多,是硬水,可以鉴别,故C能达到实验目的;
D、除去二氧化碳中少量一氧化碳气体,不能将混合气体在空气中点燃,这是因为当二氧化碳(不能燃烧且不支持燃烧)大量存在时,少量的一氧化碳是不会被点燃的,且空气中含有较多物质,会引入新的杂质,不符合除杂原则,故D不能达到实验目的;
故选:ABC。
14. 密闭容器里有甲、乙、丙、丁四种物质在一定条件下反应,测得反应前及反应过程中的某个时刻各物质的质量分数如图所示。下列说法不正确的是
A. a=10%
B. 丙一定是该反应的催化剂
C. 反应前后甲和乙变化的质量比为1:5
D. 该反应可以表示工业合成氨:
【答案】BC
【解析】
【分析】由图中数据可知,a=100%-14%-6%-70%=10%,b=100%-40%-10%-42%=8%;反应后甲的质量分数减小了14%-8%=6%,则甲是反应物;反应后乙的质量分数增加了40%-6%=34%,则乙是生成物;反应前后丙的质量分数不变,则丙可能是该反应的催化剂,也可能是没有参与反应的杂质;反应后丁的质量分数减小了70%-42%=28%,则丁是反应物;该反应是甲和丁反应生成乙,符合多变一的特点,属于化合反应。
【详解】A、由图中数据可知,a=100%-14%-6%-70%=10%,故选项说法正确;
B、反应前后丙的质量分数不变,则丙可能是该反应的催化剂,也可能是没有参与反应的杂质,故选项说法不正确;
C、反应前后甲和乙变化的质量比为(14%-8%):(40%-6%)=3:17,故选项说法不正确;
D、该反应中,丁、甲、乙变化的质量比为(70%-42%):(14%-8%):(40%-6%)=14:3:17,所以该反应可以表示工业合成氨:,其中氮气、氢气和氨气的质量比为28:6:(2×17)=14:3:17,故选项说法正确;
故选:BC。
15. 现有碳酸钙和氧化钙组成的混合物。其中钙元素的质量分数为60%,将100g该混合物高温煅烧至固体质量不再改变(反应的化学方程式为: ),下列有关说法不正确的是
A. 剩余固体是纯净物
B 共生成56g氧化钙
C. 共生成16g二氧化碳
D. 煅烧后固体中氧元素的质量不变
【答案】BD
【解析】
【分析】碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,100g混合物含有的钙元素的质量为100g×60%=60g,则含有60g的钙元素的氧化钙的质量为60g÷()=84g;则生成的二氧化碳的质量为100g-84g=16g;设反应生成的氧化钙的质量为x,
则有
解得x≈20.4g;故生成氧化钙的质量为20.4g。
【详解】A、将100g该混合物高温煅烧至固体质量不再改变,碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,则剩余固体是氧化钙,属于纯净物,故A说法正确;
B、根据分析可知,生成的氧化钙的质量为20.4g,故B说法错误;
C、由分析可知,生成二氧化碳的质量为16g,故C说法正确;
D、生成物中二氧化碳含有氧元素,而二氧化碳以气体形式跑掉了,所以煅烧后固体中氧元素的质量变小,故D说法错误;
故选:BD。
非选择题部分共60分
三、非选择题(本大题共5小题,共60分)
16. 完成下列填空:
(1)现有C、O、N、Ca四种元素,请选用其中的元素写出下列物质的化学式:
①可用作保护气的气体单质是_______。
②大理石的主要成分_______。
③可用作制冷剂的氧化物是_______。
④导致煤气中毒的气体是_______。
(2)能源既是国家经济发展的命脉,也是国家发展战略的重要支柱。
Ⅰ.人类目前所消耗的能量主要来自化石燃料。
①将石油加热炼制,利用石油中各成分的_____不同,可以将它们分离得到汽油、煤油、柴油等产品。
②天然气已经成为很多地区的主要家用燃气,为了防止燃气泄露造成危险,安装的漏气报警器应在____ (填“高处”或“低处”)安装。其完全燃烧的化学方程式为______。
Ⅱ.大力发展新能源产业成为了当今社会发展的必然趋势。
①钴酸锂(LiCO2)电池是一种常见的新能源汽车电池。已知LiCO2中Li元素的化合价为+1价,则C元素的化合价为___价。
②作为我国战略性新兴产业和未来产业的重点发展方向,氢能新质生产力正在加速发展。氢燃料电池汽车将化学能转化为___能来提供动力,氢气燃烧的化学方程式为____。
【答案】(1) ①. N2 ②. CaCO3 ③. CO2 ④. CO
(2) ①. 沸点 ②. 高处 ③. ④. +3 ⑤. 电 ⑥.
【解析】
【小问1详解】
①由提供的元素组成的氮气是一种化学性质较稳定的气体单质,常用作保护气,氮气的化学式为N2;
②大理石的主要成分是碳酸钙,其化学式为CaCO3;
③固态的二氧化碳俗称干冰,干冰升华吸热,常用作制冷剂,二氧化碳是由碳元素和氧元素组成的化合物,属于氧化物,其化学式为CO2;
④一氧化碳是导致煤气中毒的气体,化学式是CO;
【小问2详解】
Ⅰ、①将石油加热炼制,利用石油中各成分的沸点不同,可以将它们分离得到汽油、煤油、柴油等产品;
②天然气的密度比空气小,因此为了防止燃气泄漏造成危险,安装的漏气报警器应在高处安装。其完全燃烧生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为:;
Ⅱ、①锂元素显+1价,氧元素显-2价,设钴元素的化合价是x,根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得:(+1)+x+(-2)×2=0,则x=+3;
②氢燃料电池汽车将化学能转化为电能来提供动力,氢气燃烧生成水,反应的化学方程式为:。
17. 化学是推动科技进步和现代社会文明的重要力量,与生活、生产和科技发展息息相关。请回答下列问题。
(1)化学就在我们的身边。生活离不开化学。
①炒菜时,油锅起火立即盖上锅盖灭火。这样操作依据的灭火原理是_______。
②烧水壶中的水垢主要成分含有碳酸钙,下列厨房中的调味品,可用于除去水垢的是_______ (选填字母序号)。
A.料酒 B.食醋 C.酱油
③现代医学证明,人类牙齿由一层称为碱式磷酸钙的坚硬物质保护着,碱式磷酸钙的化学式为Ca5(OH)(PO4)3,其中钙元素和氧元素的原子个数比为_____(填最简整数比)。
④举重、体操等项目的运动员在比赛前常用白色的“镁粉”搓手,这是因为“镁粉”质轻、吸水性好,可做防滑剂。“镁粉”的有效成分是碱式碳酸镁,它不可燃,300℃即分解,其分解的化学方程式是:,则X的化学式是_____。
(2)科技缔造生活,创新筑梦未来。
①铝热焊常用于无缝钢轨的焊接,其原理是利用铝粉和氧化铁等金属氧化物反应,放出大量热。在氧化铁中铁元素化合价是+3价,铁元素的质量分数为_____(精确至1%)。
②碳化铁(Fe3C)在冶金上称为渗碳体,可由铁粉渗碳来制得。它有优良的切削加工性能,广泛用于机械制造。碳化铁在足量的空气中高温煅烧,与氧气反应生成四氧化三铁和能使澄清石灰水变浑浊的气体,该反应的化学方程式为______,该反应属于_____(选填“化合”“分解”“氧化”之一)反应。
③杭州亚运会最大规模的新建场馆是棒(垒)球体育中心,场馆顶部采用带二氧化钛(TiO2)涂层的PTFE膜覆盖,PTFE工程塑料,又称聚四氯乙烯,是一种新型高分子聚合物,由于其具有耐高温、耐腐蚀、耐酸性强,轻盈柔性好等特点。工业上常用“气相氧化法”来生产二氧化钛(TiO2),即四氯化钛〈TiCl4)和氧气在高温的条件下生成二氧化钛和氯气,写出该反应的化学方程式:_______。
(3)中国计划在2060年实现“碳中和”,彰显了大国担当。
资源化利用CO2是实现“碳中和”的重要途径。如图是CO2转化为甲醇(CH3OH)的微观示意图,请回答:
①该反应前后共有______种氧化物;
②写出该反应的化学方程式:________。
【答案】(1) ①. 隔绝氧气(或空气) ②. B ③. 5:13 ④. H2O
(2) ①. 70% ②. ③. 氧化 ④.
(3) ①. 2##两##二 ②.
【解析】
【小问1详解】
①炒菜时,油锅起火立即盖上锅盖灭火,依据的灭火原理是隔绝氧气或空气,达到灭火的目的;
②食醋中的醋酸能和水垢中的碳酸钙反应生成醋酸钙、水和二氧化碳,和氢氧化镁反应生成醋酸镁和水,则可食醋除去水垢,料酒和酱油与水垢不反应,不能用于除水垢,故选B;
③碱式磷酸钙的化学式为Ca5(OH)(PO4)3,其中钙元素和氧元素的原子个数比为5:13;
④根据质量守恒定律,反应前后原子种类和数目不变,反应前有2个Mg、5个O、1个C、2个H,反应后有2个Mg、4个O、1个C,则X中含有1个O和2个H,化学式是H2O。
【小问2详解】
①氧化铁的化学式为Fe2O3,其中铁元素质量分数是:;
②在高温条件下,碳化铁与氧气反应生成四氧化三铁和能使澄清石灰水变浑浊的气体(二氧化碳),该反应的化学方程式为:,该反应的反应物和生成物均是两种,不属于分解反应也不属于化合反应,该反应是物质和氧气发生的反应,则该反应属于氧化反应;
③四氯化钛和氧气在高温的条件下生成二氧化钛和氯气,该反应的化学方程式:;
【小问3详解】
①氧化物是指由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物,该反应前后共有2种氧化物,即二氧化碳和水;
②该反应是氢气和二氧化碳在一定条件下反应生成甲醇和水,化学方程式为:。
18. 下图为实验室中常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器(提示:浓硫酸具有吸水性,氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳气体,组装实验装置时,可重复选择仪器),某化学小组的同学欲利用其进行下列化学实验。
(1)以石灰石和稀盐酸为原料,在实验室中制备并收集干燥、纯净的二氧化碳气体,按照要求设计实验,连接仪器。(提示:盐酸中挥发出的少量HCl气体可用饱和碳酸氢钠溶液吸收)。
①所选仪器的连接顺序为_____(从左到右填写仪器序号字母,从A~F中选择)。
②检验二氧化碳气体的方法是_______(用化学方程式表示)。
③若选用G装置制取二氧化碳气体,其优点是______。
(2)某化学小组以过氧化氢溶液为原料(二氧化锰作催化剂),在实验室中制取氧气,并对某塑料试样碎屑的组成元素进行分析探究实验(资料显示该试样一定含碳、氢两种元素,可能含有氧元素)。所选仪器按“A→B1→E→B2→D→碱石灰干燥管”的顺序连接(B1、B2为浓硫酸洗气瓶),实验前检验装置气密性。仪器E的大玻璃管中放入试样的质量为6g,在纯氧中充分燃烧后,测得仪器B2的质量增加3.6g,仪器D的质量增加8.8g(假设发生的化学反应都充分反应)。
①该试样中碳元素与氢元素的质量比为______(填最简整数比)。
②该试样中是否含有氧元素_____(填“含有”“不含有”“无法确定”之一)。
③若实验中不连接B1,测得氢元素的质量会_______(填“偏大”“偏小”“无影响”之一)。
【答案】(1) ①. ACBF ②. ③. 控制反应的发生和停止
(2) ①. 6:1 ②. 含有 ③. 偏大
【解析】
【小问1详解】
①实验室通常用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳,属于固液不加热反应,发生装置可选A,盐酸具有挥发性,会使制得的二氧化碳中混有氯化氢,碳酸氢钠能与氯化氢反应,故可用饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢,不选择浓氢氧化钠溶液,是因为氢氧化钠能与二氧化碳反应,浓硫酸具有吸水性,且与二氧化碳不反应,可用浓硫酸干燥二氧化碳,且应先除杂后干燥,二氧化碳溶于水,密度比空气大,可用向上排空气法收集,收集装置可选F,故装置的正确连接顺序是A→C→B→F;
②检验二氧化碳气体用澄清石灰水,二氧化碳与澄清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:;
③装置G带有多孔塑料片和活塞开关,关闭活塞开关,内部气体增多,压强增大,液体被压入长颈漏斗,固液分离,反应停止,打开活塞开关,气体导出,压强减小,液体重新进入试管,固液接触,反应发生,则G装置的优点是可以控制反应的发生和停止;
【小问2详解】
①仪器B2增加的质量就是生成水的质量,则生成水的质量为3.6g,3.6g水中氢元素的质量为3.6g××100%=0.4g;
仪器D增加的质量就是生成二氧化碳的质量,则二氧化碳的质量为8.8g,8.8g二氧化碳中碳元素的质量为8.8g××100%=2.4g;
反应前后元素的种类和质量不变,则该试样中碳元素与氢元素的质量比为2.4g:0.4g=6:1;
②该试样中氧元素的质量为6g-2.4g-0.4g=3.2g,则该试样中含有氧元素;
③若实验中不连接B1,氧气带出的水蒸气会被浓硫酸吸收,导致仪器B2的质量增加偏大,即生成水的质量偏大,则测得氢元素的质量会偏大。
19. 分析和推理是化学学习中常用的思维方法。
(1)“水循环、氧循环和碳循环”是自然界中的三大重要循环。下图是碳、氧循环简图:
①从物质变化及分子角度看,三种循环中有一种与另外两种在变化上有本质的区别,这种循环是___,这种循环主要是由_____的运动引起的。
②图2中,转化1是植物的光合作用,反应的化学方程式表示为,据此推断Y的化学式为_______。
③图1、图2中的转化1两个反应的反应物相同,但得到的产物却完全不同,原因是______。
(2)已知A、B、C、D、E是初中化学常见的五种物质。它们含有同一种元素,通常状况下A、B、C为气体,且A与B组成元素相同,D、E为液体且组成元素相同。如图中“一”表示相连的两种物质能发生反应,“一”表示相连物质能向箭头所指一方转化,部分反应物、生成物及反应条件已省略。请回答下列问题:
①D物质的化学式______,A物质的名称______。
②C生成A属于______反应(填基本反应类型)。
③请写出E→C+D的化学方程式______。
④写出A→B发生反应的化学方程式____。该反应是_____(填“吸热”、“放热”之一)反应。
【答案】(1) ①. 水循环 ②. 水分子 ③. C6H12O6 ④. 反应条件不同
(2) ①. H2O ②. 二氧化碳 ③. 化合 ④. ⑤. ⑥. 吸热
【解析】
【小问1详解】
①从物质变化的角度看,三大循环中有一种变化与另外两种变化有本质的区别,这一循环是水循环,这种循环主要是由水分子运动引起的,发生的是物理变化,依据是水循环过程中没有新物质生成,碳循环和氧循环过程中有新物质生成;
②依据质量守恒定律,反应前后原子的种类、个数不变,反应前H、O、C原子的个数分别为12、18、6,反应后H、O、C原子的个数分别为0、12、0,据此推断Y的化学式为C6H12O6;
③图1、图2中的转化1分别发生的两个反应的反应物相同,但得到的产物却完全不同,原因是反应条件不同,图1:二氧化碳和水反应生成碳酸;图2:二氧化碳和水在光照、叶绿素的作用下反应生成葡萄糖和氧气;
【小问2详解】
D、E为液体且组成元素相同,且E反应生成D,所以E为过氧化氢,D为水,C为氧气,通常状况下A、B、C为气体且C为氧气,A与B组成元素相同,A与B可以互相转化,B与氧气能发生反应,则B为一氧化碳,A为二氧化碳,代入验证,推理正确;
① 由分析可知,D为H2O,A为二氧化碳;
② C生成A:氧气与碳在点燃条件下生成二氧化碳,该反应符合“多变一”,故该反应属于化合反应;
③ E→C+D指过氧化氢在二氧化锰的催化下生成水和氧气,该反应的化学方程式为;
④A→B:二氧化碳和碳高温下反应生成一氧化碳,反应的化学方程式为;该反应是吸热反应。
20. 老师组织同学们利用收集的石灰石样品开展实验探究活动。
(1)对质量守恒定律进行了实验探究。回答相关问题:
①第1组设计甲图的实验方案,用电子秤称量,读取加入盐酸前后的质量。比较读数发现反应前后的质量并不相等。其原因是_____。
②第2小组设计了乙图方案,以解决第1小组遇到的问题。但有同学认为会产生误差,他的理由是气球膨胀后不可忽略_______的影响。老师肯定了该同学勇于质疑、精益求精的科学精神。
③第3小组善于创新,设计了丙图方案,既达成本实验目的,还可以测定空气中氧气的含量。连接好装置后,打开弹簧夹,推或拉注射器活塞,松开手后活塞回到原位,说明气密性_______(选填“好”或“不好”)。
④丙图方案用于测定空气中氧气含量时,打开弹簧夹,记录注射器初始读数,强光引燃白磷,冷却后再次记录注射器读数。为保证锥形瓶内氧气完全反应。实验应采取的措施是_____(任答一点)。
(2)对石灰石样品的成分进行了实验探究。
取一定质量的石灰石样品放入烧杯中,加入适量稀盐酸进行如下反应(石灰石样品中其他成分均不参与反应)。请根据图中信息,计算石灰石样品中碳酸钙的质量分数(写出计算过程)。
【答案】(1) ①. 反应生成的二氧化碳逸出装置 ②. 浮力 ③. 好 ④. 白磷足量或不断推拉注射器
(2)解:根据质量守恒定律可知,完全反应生成CO2气体的质量为:12g+200g−207.6g=4.4g;
设12g石灰石样品中碳酸钙的质量为x。
x=10g
石灰石样品中碳酸钙质量分数为
答:石灰石样品中碳酸钙的质量分数为83.3%。
【解析】
【小问1详解】
①第1组设计甲图的实验方案,稀盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、二氧化碳和水,二氧化碳可通过导管逸出,比较读数发现反应前后的质量并不相等。其原因是反应生成的二氧化碳逸出装置;
②第2小组设计了乙图方案,以解决第1小组遇到的问题。但有同学认为会产生误差,他的理由是气球膨胀后不可忽略浮力的影响;
③第3小组设计了丙图方案,连接好装置后,打开弹簧夹,推或拉注射器活塞,松开手后活塞回到原位,说明气密性好;
④丙图方案用于测定空气中氧气含量时,打开弹簧夹,记录注射器初始读数,强光引燃白磷,冷却后再次记录注射器读数。为保证锥形瓶内氧气完全反应。实验应采取的措施是白磷足量或不断推拉注射器;
【小问2详解】
见答案。选项
实验目的
实验操作
A
鉴别过氧化氢溶液和水
分别加入二氧化锰,观察有无气泡
B
鉴别氧气和二氧化碳气体
用燃烧的木条,观察现象
C
鉴别软水和硬水
取样,滴加肥皂水,振荡
D
除去二氧化碳中少量一氧化碳气体
将混合气体在空气中点燃
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