湖南省长沙市南雅中学2024-2025学年九年级下学期开学考试化学试题（原卷版+解析版）

这是一份湖南省长沙市南雅中学2024-2025学年九年级下学期开学考试化学试题（原卷版+解析版），共21页。试卷主要包含了5 Ca-40， 水是生命之源， 白炽灯泡中的灯丝一般是钨丝等内容，欢迎下载使用。
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Cl-35.5 Ca-40
一、选择题（本大题共12个小题，每小题3分，共36分。每小题的四个选项中，只有一个选项符合题意）
1. 以下对自然资源的利用过程中，发生了化学变化的是
A. 赤铁矿炼铁B. 风力发电C. 稻草编鞋D. 石油分馏
2. 正确规范的实验操作是实验成功和人身安全的重要保证。下列实验操作规范的是
A. 滴加试剂B. 检查装置气密性
C. 检验氧气否集满D. 点燃酒精灯
3. 高原反应是人到达一定海拔高度后，身体为适应因高海拔造成的气压低、含氧量少等变化，而产生的自然生理反应，吸氧后可使症状缓解。吸氧可以缓解高原反应的原因是
A. 氧气的密度比空气大
B. 氧气是无色、无味、无毒的气体
C. 氧气可以支持燃烧
D. 氧气可以供给呼吸
4. 下列现象从微观粒子的角度解释错误的是
A. AB. BC. CD. D
5. 某铝原子的原子核内有13个质子，其相对原子质量为27，则该铝原子的原子核内的中子数为
A. 20B. 18C. 16D. 14
6. 水是生命之源。下列有关水的说法正确的是
A. 地球上的水资源含量丰富，无需节约用水
B. 实验室用的蒸馏水是净化程度较高的水
C. 电解水可以说明水是由氢气和氧气组成
D. 经过沉淀、过滤、吸附后的湘江水属于纯净物
7. 铑被用于汽车催化转化器，使氮氧化物转化成无害气体。铑元素在元素周期表中的相关信息如图所示，下列说法不正确的是
A. 铑的原子序数为45B. 铑的元素符号为Rh
C. 铑是一种金属元素D. 一个铑原子的质量为102.9g
8. 维生素C（C6H8O6）主要存在蔬菜、水果中，它能促进人体生长发育，增强人体对疾病的抵抗力。下列关于维生素C的说法中正确的是
A. 维生素C由6个碳元素、8个氢元素、6个氧元素组成
B. 维生素C由6个碳原子、8个氢原子、6个氧原子构成
C. 维生素C的相对分子质量为176
D. 维生素C中氢元素的质量分数最大
9. 白炽灯泡中的灯丝一般是钨丝。用黑钨矿冶炼成钨的过程中，会生成钨酸（H2WO4），钨酸中钨元素的化合价为（ ）
A. ﹣2B. +1C. +4D. +6
10. 某市空气受到SO2的严重污染，环保部门立即派出飞机喷洒X粉末，快速降低空气中的SO2含量，该过程发生的化学反应是2X+2SO2+O2═2CaSO4+2CO2，X的化学式是
A. H2OB. Na2CO3C. CaOD. CaCO3
11. 下列关于碳及其化合物的说法，正确的是
A. 金刚石、石墨、C60都是由碳原子构成
B. 木炭、活性炭也是碳的单质
C. 固态二氧化碳可用于人工降雨
D. 组成CO、CO2的元素种类相同，所以它们的化学性质相同
12. 金属镍在制造钱币、不锈钢、催化剂等方面有着广泛的应用。为探究镍（Ni）、锌、铜的金属活动性顺序，小明做了如图所示的实验，发现A试管中镍丝表面无现象，B试管中镍丝表面出现红色物质，则三种金属活动性由强到弱的顺序是
A. Ni、Zn、CuB. Zn、Cu、NiC. Zn、Ni、CuD. Cu、Ni、Zn
二、选择题（本大题共3个小题，每小题3分，共9分。每小题的四个选项中，有一个或两个符合题意。全部选对得3分，选对但不全对得2分，有选错得0分。）
13. 2019年5月12日是我国第11个“防灾减灾日”，了解防灾减灾的相关知识，有利保护人们的生命、财产安全。下列关于火灾、灭火与逃生的说法错误的是（ ）
A. 严禁携带易燃、易爆物品乘坐火车
B. 遭遇火灾，如果火势较大，立即拨打119电话报警
C. 生活中常用水来灭火，其原理是降低可燃物着火点
D. 从火场中逃生时，应有序撤离着火区域
14. 下列说法正确的是
A. 氧原子原子核是由质子和中子构成的，则所有原子的原子核中都一定含有质子和中子
B. 单质是同种元素组成的纯净物，则同种元素组成的纯净物一定是单质
C. 盐酸与块状石灰石反应能制取CO2，则稀硫酸与块状石灰石反应也能制取CO2
D. 氧化物中一定含有氧元素，则含有氧元素的化合物一定就是氧化物
15. 下列除杂的方法中，正确的是
A. AB. BC. CD. D
三、填空题（本大题共5个小题，化学方程式每个3分，其余每空2分，共30分。）
16. 铜官窑古镇是长沙市的一个重要文化旅游胜地。其中的打铁花非遗表演璀璨绽放，绝美震撼！“打铁花”是先将生铁熔化成铁水，再用工具将铁水向空中用力抛出，形成“火树银花落，万点星辰开”的精彩场景。
（1）生铁的含碳量______（填“”或“=”）钢的含碳量。
（2）铁花冷却后得到黑色固体，该固体的化学式是______。
17. 请填空。
（1）天然气是三大化石能源之一，请写出天然气（主要成分CH4）燃烧的化学方程式：______。
（2）实验室通常用澄清石灰水来检验二氧化碳，请写出该反应的化学方程式：______。
18. 中华民族有着悠久的用火历史。
（1）火的利用促进人类文明进步，下列有关火的利用不利于人类文明进步的是______。
A. 驱赶野兽，开拓家园B. 火攻水淹，夺城掠地
C. 取暖照明，改善生活D. 冶炼金属，发展生产
（2）《天工开物》记载有关炼铁过程：“凡铁一炉载土二千余斤，……或用煤炭，或用木炭”。该过程中炭的作用是______（写一点即可）。
（3）火的利用促进燃料的发展，为打赢蓝天保卫战，部分地区对家用燃料进行了“气代煤”改造，用天然气代替煤的意义是______（写一条即可）。
19. 2024年，我国实现了“固态氢能”发电并网，“绿电”与“绿氢”转化的示意图如图：
（1）“电解水制氢”的化学方程式为______。
（2）氢气作燃料的优点是______。
20. 绿色化学的核心是要从源头上控制污染物的产生，为了防止环境污染，工厂废液需经过处理达标后才能排放。某电镀厂为了减少对水的污染并节约成本，从排放的废液（主要含ZnSO4、FeSO4和CuSO4）中回收金属铜、铁以及工业原料硫酸锌，设计了如图所示的工艺流程，请据图回答下列问题：
（1）步骤Ⅰ中分离固体A和溶液C操作名称是______，在实验室进行该操作时，需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和______。
（2）步骤Ⅱ中加入试剂Y的名称是______。
（3）请写出步骤Ⅲ中生成Fe的化学反应方程式______。
四、实验探究题（本大题共2小题，每空2分，共20分。）
21. 实验室常用下列A、B、C装置制取气体，D、E、F装置收集气体。
回答下列问题：
（1）A装置中仪器a的名称是______。
（2）用石灰石和稀盐酸作原料制取二氧化碳，选用的收集装置为______（填序号，下同）。
（3）用锌粒和稀硫酸作原料制取氢气，可选用装置C作为发生装置，与B相比，装置C的优点为______。
（4）甲烷（CH4）是一种无色、无味、难溶于水，密度比空气小的气体，实验室用醋酸钠固体和碱石灰（主要成分是NaOH固体和CaO固体）的固体混合物作原料，在加热条件下制取较纯净的CH4，选用的发生装置和收集装置组合是______。
22. 某课外化学兴趣小组发现木炭与浓硫酸加热后产生了气体，该气体有刺激性气味，能使澄清的石灰水变浑浊。同学们在老师的指导下对该气体成分进行了探究。
【提出问题】该气体的成分是什么？
【提出猜想】
（1）猜想一：该气体是CO2；猜想二：该气体是SO2；猜想三：该气体是______。
【查阅资料】
①SO2能与紫红色的酸性高锰酸钾溶液反应，使其褪色。
②SO2能使澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式：
【实验设计】
现象与分析】
（2）装置B中酸性高锰酸钾溶液颜色变浅，说明气体中含有______。装置B中酸性高锰酸钾溶液必须足量的原因是______。装置C中澄清石灰水变浑浊，说明气体中含有CO2。
【实验结论】猜想三成立。
【反思交流】
（3）若装置B与装置C位置互换，该实验设计是否合理？______（填“合理”或“不合理”）理由是______。
（4）有同学认为，木炭与浓硫酸加热后生成的产物中，除上述已验证的物质外，至少还有一种产物，理由是______。
五、计算题（本大题共1小题，第（1）小题2分，第（2）小题3分，共5分）
23. 化学兴趣小组同学做实验时不慎把稀盐酸洒在实验室的磨石地板上，发现有气泡冒出。查阅资料得知，磨石中含有碳酸钙，同学们用同种磨石进行了如下实验（假设磨石中的其它成分不参与反应，也不溶于水，生成的气体全部逸出）。
请完成下列问题：
（1）生成二氧化碳的质量为______g。
（2）计算磨石中碳酸钙的质量分数。（写出计算过程）
2025年上学期九年级作业质量检测一试卷（化学）
满分：100分，时量：60分钟
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Cl-35.5 Ca-40
一、选择题（本大题共12个小题，每小题3分，共36分。每小题的四个选项中，只有一个选项符合题意）
1. 以下对自然资源的利用过程中，发生了化学变化的是
A. 赤铁矿炼铁B. 风力发电C. 稻草编鞋D. 石油分馏
【答案】A
【解析】
【详解】A、赤铁矿炼铁是赤铁矿的主要成分氧化铁和一氧化碳在高温下反应生成铁和二氧化碳，有新物质生成，属于化学变化，正确；
B、风力发电，是利用风能转化为电能，没有新物质生成，属于物理变化，错误；
C、稻草编鞋，只是稻草形状的改变，没有新物质生成，属于物理变化，错误；
D、石油分馏，是根据沸点不同分离混合物，没有新物质生成，属于物理变化，错误；
故选A。
2. 正确规范的实验操作是实验成功和人身安全的重要保证。下列实验操作规范的是
A. 滴加试剂B. 检查装置气密性
C. 检验氧气是否集满D. 点燃酒精灯
【答案】B
【解析】
【详解】A、用胶头滴管滴加少量液体时，注意胶头滴管不能伸入到试管内或接触试管内壁，应垂直悬空在试管口上方滴加液体，防止污染胶头滴管，图示操作错误；
B、检查装置气密性的方法：连接仪器，将导管的一端放入水中，用手紧握试管外壁，导管口有气泡冒出，说明装置气密性良好，图示操作正确；
C、氧气具有助燃性，验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明已集满，图示操作正确；
D、使用酒精灯时要注意“两查、两禁、一不可”，禁止用燃着的酒精灯去引燃另一只酒精灯，要用火柴点燃酒精灯，图示操作错误；
故选B。
3. 高原反应是人到达一定海拔高度后，身体为适应因高海拔造成的气压低、含氧量少等变化，而产生的自然生理反应，吸氧后可使症状缓解。吸氧可以缓解高原反应的原因是
A. 氧气的密度比空气大
B. 氧气是无色、无味、无毒的气体
C. 氧气可以支持燃烧
D. 氧气可以供给呼吸
【答案】D
【解析】
【详解】A、氧气密度比空气大，这一性质与缓解高原反应并无直接关联，不能解释吸氧缓解高原反应的原因，A 错误；
B、氧气无色、无味、无毒是氧气的物理性质，与缓解高原反应的生理需求不相关，B 错误；
C、氧气支持燃烧其化学性质之一，但这和人体在高原缺氧环境下需要吸氧来缓解不适没有直接关系，C 错误；
D、高原地区气压低、含氧量少，人体会因缺氧产生高原反应。而氧气能够供给呼吸，吸氧可以补充人体所需的氧气，从而缓解高原反应症状，D 正确。
故选：D
4. 下列现象从微观粒子的角度解释错误的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A、路过梨花园能闻到梨花香，是因为具有香味的分子在不断运动，扩散到人的鼻腔中，使人闻到气味，该解释正确；
B、100 mL 水与 100 mL 酒精混合后体积小于 200 mL，是因为分子之间有间隔，酒精分子和水分子会互相进入对方的间隔中，该解释正确；
C、温度计中水银受热体积膨胀，是因为温度升高，汞原子间间隔变大，而不是汞原子体积变大，该解释错误；
D、氧气和液氧都由氧分子构成，同种分子的化学性质相同，所以都能支持燃烧 ，该解释正确。
故选：C。
5. 某铝原子的原子核内有13个质子，其相对原子质量为27，则该铝原子的原子核内的中子数为
A. 20B. 18C. 16D. 14
【答案】D
【解析】
【详解】相对原子质量约等于质子数加中子数，某铝原子原子核内有13个质子，其相对原子质量为27，则该铝原子的原子核内的中子数为。
故选：D。
6. 水是生命之源。下列有关水的说法正确的是
A. 地球上的水资源含量丰富，无需节约用水
B. 实验室用的蒸馏水是净化程度较高的水
C. 电解水可以说明水是由氢气和氧气组成
D. 经过沉淀、过滤、吸附后的湘江水属于纯净物
【答案】B
【解析】
【详解】A、地球上水资源总量丰富，但淡水资源有限且分布不均，需要节约用水，A 错误；
B、蒸馏是通过加热使水变成水蒸气，再冷凝成液态水，能除去水中的几乎所有杂质，实验室用的蒸馏水是净化程度较高的水 ，B 正确；
C、电解水生成氢气和氧气，说明水是由氢元素和氧元素组成，而不是由氢气和氧气组成，C 错误；
D、经过沉淀、过滤、吸附后的湘江水仍含有一些可溶性杂质，属于混合物，不是纯净物，D 错误。
故选：B。
7. 铑被用于汽车催化转化器，使氮氧化物转化成无害气体。铑元素在元素周期表中的相关信息如图所示，下列说法不正确的是
A. 铑的原子序数为45B. 铑的元素符号为Rh
C. 铑是一种金属元素D. 一个铑原子的质量为102.9g
【答案】D
【解析】
【分析】根据铑元素在元素周期表中的相关信息回答问题。
【详解】A、通过图示可知铑的原子序数为45，选项正确，不符合题意；
B、通过图示可知铑的元素符号为Rh，选项正确，不符合题意；
C、铑元素名称偏旁为金字旁，属于金属元素，选项正确，不符合题意；
D、通过图示可知铑原子的相对原子质量为102.9，选项错误，符合题意。
故选D。
8. 维生素C（C6H8O6）主要存在蔬菜、水果中，它能促进人体生长发育，增强人体对疾病的抵抗力。下列关于维生素C的说法中正确的是
A. 维生素C由6个碳元素、8个氢元素、6个氧元素组成
B. 维生素C由6个碳原子、8个氢原子、6个氧原子构成
C. 维生素C的相对分子质量为176
D. 维生素C中氢元素的质量分数最大
【答案】C
【解析】
【详解】A、元素是宏观概念，只讲种类，不讲个数，应该说维生素 C 由碳、氢、氧三种元素组成，A 错误；
B、维生素 C 是由维生素 C 分子构成的，一个维生素 C 分子由 6 个碳原子、8 个氢原子、6 个氧原子构成，B 错误；
C、维生素 C（C6H8O6）的相对分子质量为，C 正确；
D、维生素 C 中碳、氢、氧三种元素的质量比为，氧元素的质量分数最大 ，D 错误。
故选：C。
9. 白炽灯泡中的灯丝一般是钨丝。用黑钨矿冶炼成钨的过程中，会生成钨酸（H2WO4），钨酸中钨元素的化合价为（ ）
A. ﹣2B. +1C. +4D. +6
【答案】D
【解析】
【分析】利用化学式中元素化合价代数和为0进行计算。
【详解】H2WO4中氢元素显+1价，氧元素显-2价，设钨元素的化合价是x，根据在化合物化学式中正负化合价代数和为零，可得：（+1）×2+x+（-2）×4＝0，则x＝+6价。故选D。
10. 某市空气受到SO2的严重污染，环保部门立即派出飞机喷洒X粉末，快速降低空气中的SO2含量，该过程发生的化学反应是2X+2SO2+O2═2CaSO4+2CO2，X的化学式是
A. H2OB. Na2CO3C. CaOD. CaCO3
【答案】D
【解析】
【详解】根据质量守恒定律，反应前后原子种类和个数都不变，由方程式知生成物中含有的原子种类及原子个数为Ca，2；S，2；C，2；O，12；已知反应物中含有的原子种类及原子个数为S，2；O，6；比较分析可知X中含有Ca，C和O元素，其原子个数分别为1，1和3，故X的化学式为：CaCO3。
11. 下列关于碳及其化合物的说法，正确的是
A. 金刚石、石墨、C60都是由碳原子构成
B. 木炭、活性炭也是碳的单质
C. 固态二氧化碳可用于人工降雨
D. 组成CO、CO2的元素种类相同，所以它们的化学性质相同
【答案】C
【解析】
【详解】A、金刚石、石墨都是由碳原子构成的，C60是由分子构成，故错误；
B、木炭和活性炭的主要成分是碳，还含有其他物质，因此均属于混合物，故错误；
C、固态二氧化碳（干冰）升华吸热，可使周围温度降低，水蒸气冷凝成水滴，常用于人工降雨，故正确；
D、一氧化碳和二氧化碳都是由碳元素和氧元素组成的，但是一氧化碳和二氧化碳的分子构成不同，所以化学性质不同，故错误；
故选C。
12. 金属镍在制造钱币、不锈钢、催化剂等方面有着广泛的应用。为探究镍（Ni）、锌、铜的金属活动性顺序，小明做了如图所示的实验，发现A试管中镍丝表面无现象，B试管中镍丝表面出现红色物质，则三种金属活动性由强到弱的顺序是
A. Ni、Zn、CuB. Zn、Cu、NiC. Zn、Ni、CuD. Cu、Ni、Zn
【答案】C
【解析】
【详解】根据金属活动性顺序的应用可知，排在金属活动性顺序中前面的金属可以把排在后面的金属从其盐溶液里置换出来。据图可知，A试管中镍丝表面无现象，说明镍没有置换出硫酸锌溶液中的锌，镍不如锌活泼；B试管中镍丝表面出现红色物质，说明镍置换出硫酸铜溶液中的铜，镍比铜活泼。所以三种金属活动性由强到弱的顺序是Zn、Ni、Cu。
综上所述：选择C。
二、选择题（本大题共3个小题，每小题3分，共9分。每小题的四个选项中，有一个或两个符合题意。全部选对得3分，选对但不全对得2分，有选错得0分。）
13. 2019年5月12日是我国第11个“防灾减灾日”，了解防灾减灾的相关知识，有利保护人们的生命、财产安全。下列关于火灾、灭火与逃生的说法错误的是（ ）
A. 严禁携带易燃、易爆物品乘坐火车
B. 遭遇火灾，如果火势较大，立即拨打119电话报警
C. 生活中常用水来灭火，其原理是降低可燃物着火点
D. 从火场中逃生时，应有序撤离着火区域
【答案】C
【解析】
【详解】A、严禁携带易燃、易爆物品乘坐火车，容易发生火灾和爆炸，A选项说法正确；
B、遇火灾，如果火势较大，自己不能灭火，立即拨打119电话报警，B选项说法正确；
C、生活中常用水来灭火，其原理是降低可燃物温度到着火点以下，C选项说法错误；
D、从火场中逃生时，应有序撤离着火区域，不能乱跑，D选项说法正确。故选C。
14. 下列说法正确的是
A. 氧原子的原子核是由质子和中子构成的，则所有原子的原子核中都一定含有质子和中子
B. 单质是同种元素组成的纯净物，则同种元素组成的纯净物一定是单质
C. 盐酸与块状石灰石反应能制取CO2，则稀硫酸与块状石灰石反应也能制取CO2
D. 氧化物中一定含有氧元素，则含有氧元素的化合物一定就是氧化物
【答案】B
【解析】
【详解】A、并不是所有原子的原子核中都含有质子和中子，例如氢原子的原子核内只有质子，没有中子，A 错误；
B、根据单质的定义，由同种元素组成的纯净物叫做单质，所以同种元素组成的纯净物一定是单质，B 正确；
C、稀硫酸与块状石灰石反应生成微溶于水的硫酸钙，硫酸钙会覆盖在石灰石表面，阻止反应的进一步进行，不能持续制取CO2，而盐酸与块状石灰石反应可以制取CO2 ，C 错误；
D、氧化物是由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物。含有氧元素的化合物不一定是氧化物，比如KMnO4含有氧元素，但它由三种元素组成，不属于氧化物，D 错误。
故选：B。
15. 下列除杂的方法中，正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】AD
【解析】
【详解】A、铁的金属活动性比铜强，铁粉能与CuSO4溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜，过滤可除去生成的铜和过量的铁粉，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，A 正确；
B、CaO能与水反应生成氢氧化钙，碳酸钙难溶于水，这样会把原物质除去，不符合除杂原则，B 错误；
C、CO能与灼热的氧化铜反应生成铜和CO2，会把原物质除去，不符合除杂原则，C 错误；
D、氧气通过灼热的铜网时可与铜发生反应生成氧化铜，而氮气不与铜反应，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，D 正确。
故选：AD。
三、填空题（本大题共5个小题，化学方程式每个3分，其余每空2分，共30分。）
16. 铜官窑古镇是长沙市的一个重要文化旅游胜地。其中的打铁花非遗表演璀璨绽放，绝美震撼！“打铁花”是先将生铁熔化成铁水，再用工具将铁水向空中用力抛出，形成“火树银花落，万点星辰开”的精彩场景。
（1）生铁的含碳量______（填“”或“=”）钢的含碳量。
（2）铁花冷却后得到黑色固体，该固体的化学式是______。
【答案】（1）> （2）Fe3O4
【解析】
【小问1详解】
生铁和钢都是铁的合金，生铁的含碳量为 2%～4.3%，钢的含碳量为 0.03%～2%，所以生铁的含碳量>钢的含碳量。
【小问2详解】
铁在空气中燃烧（或高温下与氧气反应），冷却后得到的黑色固体是四氧化三铁，化学式为Fe3O4 。
17. 请填空。
（1）天然气是三大化石能源之一，请写出天然气（主要成分CH4）燃烧的化学方程式：______。
（2）实验室通常用澄清石灰水来检验二氧化碳，请写出该反应的化学方程式：______。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
天然气（主要成分CH4）燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为。
【小问2详解】
二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀、水，导致澄清石灰水变浑浊，该反应的化学方程式为。
18. 中华民族有着悠久的用火历史。
（1）火的利用促进人类文明进步，下列有关火的利用不利于人类文明进步的是______。
A. 驱赶野兽，开拓家园B. 火攻水淹，夺城掠地
C. 取暖照明，改善生活D. 冶炼金属，发展生产
（2）《天工开物》记载有关炼铁过程：“凡铁一炉载土二千余斤，……或用煤炭，或用木炭”。该过程中炭的作用是______（写一点即可）。
（3）火的利用促进燃料的发展，为打赢蓝天保卫战，部分地区对家用燃料进行了“气代煤”改造，用天然气代替煤的意义是______（写一条即可）。
【答案】（1）B （2）提供热量、提供还原剂
（3）更环保（或污染更小等）（答一条即可）
【解析】
【小问1详解】
A、用火驱赶野兽，开拓家园，有利于人类文明进步，正确；
B、火攻水淹，夺城掠地，是对人类文明的破坏，错误；
C、用火取暖照明，改善生活，有利于人类文明进步，正确；
D、冶炼金属，发展生产，有利于人类文明进步，正确；
故选B；
【小问2详解】
在生铁冶炼的过程中，炭燃烧放出热量，可提供热量，在高温的条件下，还能与二氧化碳反应生成一氧化碳，用作炼铁的还原剂；
【小问3详解】
天然气是气体，气体燃烧更充分，燃烧产生是二氧化碳和水，对环境污染小，则用天然气代替煤的意义是更环保（或污染更小等）。
19. 2024年，我国实现了“固态氢能”发电并网，“绿电”与“绿氢”转化的示意图如图：
（1）“电解水制氢”的化学方程式为______。
（2）氢气作燃料的优点是______。
【答案】（1）
（2）燃烧的产物是水，对环境无污染，热值高
【解析】
【小问1详解】
水在通电条件下分解生成氢气和氧气，化学方程式为；
小问2详解】
氢气作燃料的优点是燃烧的产物是水，对环境无污染，热值高等。
20. 绿色化学的核心是要从源头上控制污染物的产生，为了防止环境污染，工厂废液需经过处理达标后才能排放。某电镀厂为了减少对水的污染并节约成本，从排放的废液（主要含ZnSO4、FeSO4和CuSO4）中回收金属铜、铁以及工业原料硫酸锌，设计了如图所示的工艺流程，请据图回答下列问题：
（1）步骤Ⅰ中分离固体A和溶液C的操作名称是______，在实验室进行该操作时，需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和______。
（2）步骤Ⅱ中加入试剂Y的名称是______。
（3）请写出步骤Ⅲ中生成Fe的化学反应方程式______。
【答案】（1） ①. 过滤 ②. 漏斗
（2）稀硫酸 （3）
【解析】
【小问1详解】
步骤Ⅰ中分离固体A和溶液C的操作名称是过滤；在实验室进行该操作时，需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗；
【小问2详解】
废液中含有、和，向废液中加过量X，充分反应后过滤得到固体A和溶液C，溶液C经过步骤Ⅳ得到硫酸锌晶体，说明溶液C为硫酸锌溶液，则步骤Ⅰ加入过量X是为了将和转化为铁、铜，且不引入新杂质，则X为锌，锌与硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌，锌与硫酸铜反应生成铜和硫酸锌，则充分反应后过滤得到的固体A中含有锌、铁、铜；向固体A中加过量Y溶液，充分反应后过滤得到铜和溶液B，则步骤Ⅱ加入过量Y溶液是为了将锌、铁转化为，且不引入新杂质，则Y为稀硫酸，锌与稀硫酸反应生成氢气和硫酸锌，铁与稀硫酸反应生成氢气和硫酸亚铁，则充分反应后过滤得到的溶液B中含有硫酸、硫酸锌、硫酸亚铁；向溶液B中加适量锌，锌与硫酸反应生成氢气和硫酸锌，锌与硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌，则充分反应后过滤得到铁和硫酸锌溶液；由上述分析可知，步骤Ⅱ中加入试剂Y的名称是稀硫酸；
【小问3详解】
由第（2）小问分析可知，步骤Ⅲ中生成Fe的反应是锌与硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌，化学方程式为。
四、实验探究题（本大题共2小题，每空2分，共20分。）
21. 实验室常用下列A、B、C装置制取气体，D、E、F装置收集气体。
回答下列问题：
（1）A装置中仪器a的名称是______。
（2）用石灰石和稀盐酸作原料制取二氧化碳，选用的收集装置为______（填序号，下同）。
（3）用锌粒和稀硫酸作原料制取氢气，可选用装置C作为发生装置，与B相比，装置C的优点为______。
（4）甲烷（CH4）是一种无色、无味、难溶于水，密度比空气小的气体，实验室用醋酸钠固体和碱石灰（主要成分是NaOH固体和CaO固体）的固体混合物作原料，在加热条件下制取较纯净的CH4，选用的发生装置和收集装置组合是______。
【答案】（1）铁架台 （2）E
（3）可以随时控制反应的发生和停止
（4）AD
【解析】
【小问1详解】
根据图像，仪器a是铁架台。
【小问2详解】
用石灰石和稀盐酸作原料制取二氧化碳，二氧化碳能溶于水、密度比空气大，可用向上排空气法收集，则选用的收集装置为E。
【小问3详解】
用锌粒和稀硫酸作原料制取氢气，可选用装置C作为发生装置，与B相比，装置C的优点是可以随时控制反应的发生和停止，具体原理是：反应过程中，关闭活塞，则试管内气压上升，导致液面下降，直到稀硫酸与多孔隔板上的锌粒脱离接触，此时反应停止。重新打开活塞，则气体可以沿着导管流向收集装置，试管内气压下降，液面回升，液面高于多孔隔板时锌粒与稀硫酸重新接触，反应发生。而B装置没有这一作用，故填：可以随时控制反应的发生和停止。
【小问4详解】
实验室用醋酸钠固体和碱石灰（主要成分是NaOH固体和CaO固体）的固体混合物作原料，在加热条件下制取较纯净的CH4，属于固体加热型反应，发生装置选A；甲烷（CH4）是一种无色、无味、难溶于水，密度比空气小的气体，可用向下排空气法或排水法收集，制取较纯净的CH4，需采用排水法收集，收集装置选用D，则装置组合是AD。
22. 某课外化学兴趣小组发现木炭与浓硫酸加热后产生了气体，该气体有刺激性气味，能使澄清的石灰水变浑浊。同学们在老师的指导下对该气体成分进行了探究。
【提出问题】该气体的成分是什么？
【提出猜想】
（1）猜想一：该气体是CO2；猜想二：该气体是SO2；猜想三：该气体是______。
【查阅资料】
①SO2能与紫红色的酸性高锰酸钾溶液反应，使其褪色。
②SO2能使澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式：
【实验设计】
【现象与分析】
（2）装置B中酸性高锰酸钾溶液颜色变浅，说明气体中含有______。装置B中酸性高锰酸钾溶液必须足量的原因是______。装置C中澄清石灰水变浑浊，说明气体中含有CO2。
【实验结论】猜想三成立。
【反思交流】
（3）若装置B与装置C位置互换，该实验设计是否合理？______（填“合理”或“不合理”）理由是______。
（4）有同学认为，木炭与浓硫酸加热后生成的产物中，除上述已验证的物质外，至少还有一种产物，理由是______。
【答案】（1）CO2和SO2的混合气体
（2） ①. SO2 ②. 充分吸收SO2，防止干扰CO2的检验
（3） ①. 不合理 ②. SO2也能使澄清石灰水变浑浊，不能证明气体中是否含有CO2
（4）根据质量守恒定律，反应物中有氢元素，反应产物中一定也有氢元素，所以至少还有一种产物
【解析】
【小问1详解】
根据题干信息，该气体具有刺激性气味，且能使澄清石灰水变浑浊，二氧化硫具有刺激性气味，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故该气体还可能是二氧化碳和二氧化硫的混合物；
【小问2详解】
SO2能与酸性高锰酸钾溶液反应，使其褪色，装置B中酸性高锰酸钾溶液颜色变浅，说明气体中含有二氧化硫；
【小问3详解】
由于二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊，如果装置B与装置C位置互换，无法确定是否含二氧化碳，故该实验设计不合理；
【小问4详解】
根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含C、H、S、O元素，生成物中含S、C、O元素，故生成物中还应含氢元素，故除上述已验证的物质外，至少还有一种产物。
五、计算题（本大题共1小题，第（1）小题2分，第（2）小题3分，共5分）
23. 化学兴趣小组的同学做实验时不慎把稀盐酸洒在实验室的磨石地板上，发现有气泡冒出。查阅资料得知，磨石中含有碳酸钙，同学们用同种磨石进行了如下实验（假设磨石中的其它成分不参与反应，也不溶于水，生成的气体全部逸出）。
请完成下列问题：
（1）生成二氧化碳的质量为______g。
（2）计算磨石中碳酸钙的质量分数。（写出计算过程）
【答案】（1）4.4 （2）设12.5g磨石中碳酸钙的质量为x
解得x=10g
则磨石中碳酸钙的质量分数为
答：磨石中碳酸钙的质量分数为80%。
【解析】
【小问1详解】
根据反应前后物质的总质量不变，则生成二氧化碳的质量为12.5g+105.4g-113.5g=4.4g。
【小问2详解】
见答案。
选项
现象
解释
A
路过梨花园，闻到梨花香
分子在不断地运动
B
100 mL水与100 mL酒精混合后体积小于200 mL
分子之间有间隔
C
温度计中水银受热体积膨胀
温度升高，汞原子体积变大
D
氧气和液氧都能支持燃烧
同种分子的化学性质相同
选项
物质（括号内为杂质）
除杂方法
A
FeSO4溶液（CuSO4）
加入过量铁粉，充分反应后过滤
B
CaO（CaCO3）
加足量水后过滤
C
CO（CO2）
通过灼热的氧化铜
D
N2（O2）
通过灼热的铜网
选项
现象
解释
A
路过梨花园，闻到梨花香
分子在不断地运动
B
100 mL水与100 mL酒精混合后体积小于200 mL
分子之间有间隔
C
温度计中水银受热体积膨胀
温度升高，汞原子体积变大
D
氧气和液氧都能支持燃烧
同种分子的化学性质相同
选项
物质（括号内为杂质）
除杂方法
A
FeSO4溶液（CuSO4）
加入过量铁粉，充分反应后过滤
B
CaO（CaCO3）
加足量水后过滤
C
CO（CO2）
通过灼热的氧化铜
D
N2（O2）
通过灼热的铜网