安徽省蚌埠市部分学校2024-2025学年九年级上学期期末化学试题(原卷版+解析版)
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这是一份安徽省蚌埠市部分学校2024-2025学年九年级上学期期末化学试题(原卷版+解析版),共25页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
可能用到的相对原子质量:C:12 H:1 O:16 Fe:56 S:32 Ca:40
一、选择题:本大题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 2023年4月,淄博烧烤在全国走红。下列是制作烤肉部分过程,其中发生化学变化的是
A. 清洗肉块B. 将肉切片
C. 用铁签串成肉串D. 点燃木炭烧烤
2. 日常生活中的酒精可用于杀菌消毒。运输酒精的槽罐车应贴的安全标志是
A. B. C. D.
3. 全硼富勒烯团簇(B40)的分子结构像中国红灯笼(如图)。B40属于
A. 单质B. 化合物C. 混合物D. 氧化物
4. 下列有关实验现象的描述正确的是
A. 硫在空气中燃烧产生蓝紫色火焰
B. 木炭氧气中燃烧生成白色固体
C. 铁丝在空气中燃烧火星四射生成四氧化三铁
D. 磷在空气中燃烧产生大量白烟
5. 医生建议缺铁性贫血患者适当多食用菠菜、猪肝等含铁食物,这里的“铁”指的是
A. 元素B. 分子C. 原子D. 单质
6. 中国是把香椿当做蔬菜的唯一国家,它不仅营养丰富,而且具有极高的药用价值,如香椿中含有的皂甙,具有抗菌、防癌的作用,皂甙的化学式为,下列有关说法正确的是
A. 皂甙的相对分子质量为410
B. 皂甙中氢元素的质量分数最小
C. 皂甙中三种元素的质量比为
D. 1个皂甙分子由27个碳原子、42个氢原子、1个臭氧分子构成
7. 铜能与硝酸反应,但不产生H2.根据反应方程式:3Cu+8HNO3(稀)═3Cu(NO3)2+2X↑+4H2O,推测 X 的化学式是( )
A. N2O3B. NO2C. NOD. N2O
8. 下列实验基本操作不正确的是
A. 取用固体药品B. 读取液体体积
C. 溶液滴加D. 倾倒液体
9. 河水净化的主要步骤如图所示,有关说法不正确的是
A. 步骤Ⅰ可加入明矾加速杂质沉降B. 试剂M可以是活性炭
C. 最后净化的水为纯净水D. 步骤Ⅲ属于化学变化
10. 2022年全国防灾减灾日的主题为“减轻灾害风险,守护美好家园”。下列做法正确的是
A. 室内着火,立即打开门窗
B 电器着火,立即用水浇灭
C. 家中燃气泄漏,立即打开排气扇通风
D. 遭遇火灾时,用湿毛巾捂住口鼻远离着火区域
11. 结构决定性质是化学学科的基本思想。下列说法错误的是
A. CO和CO2的化学性质不同,因为二者的分子构成不同
B. 金刚石和石墨的物理性质不同,因为碳原子排列方式不同
C. 氧元素和氯元素的种类不同,因为它们的质子数不同
D. Al和Al3+的化学性质不同,因为它们的电子层数不同
12. 碳是自然界中一种重要的元素。下列有关碳和碳的氧化物的说法错误的是
A. 将通入紫色石蕊溶液中,溶液变为红色
B. 一氧化碳具有可燃性,可用于冶炼金属
C. 金刚石是天然存在的最硬的物质
D. 二氧化碳用于灭火,既利用它的物理性质也利用了它的化学性质
13. 下列实验方案不能达到实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
14. 某研究团队研制的复合催化剂,实现了二氧化碳高效制备乙烯()。下列有关说法正确的是【】
A. 分子是化学变化中的最小粒子B. 反应前后氧元素的化合价降低
C. 该反应后原子的总数增加D. 参加反应的两种物质分子个数比为1:1
15. 下列各组物质不能实现“题 15图”所示转化关系的是
A. AB. BC. CD. D
二、非选择题:本大题共6小题,第16小题7分,第17小题8分,第18~21小题各10分,共55分。
16. 惠州博罗柏塘盛产山茶叶,茶文化源远流长。为了了解茶叶的组成和作用,学习小组查得某茶叶样品的成分及含量如图所示:
(1)茶叶属于___________(填“纯净物”或“混合物”)。
(2)茶多酚具有强血管、降血脂的作用。某种茶多酚的化学式为,其氢质量分数为_________。
(3)中国茶清香四溢,从微观角度解释闻到香味的原因是____________。
(4)茶叶中的硒有防癌作用。硒在元素周期表中的部分信息和其原子结构示意图如图所示,硒原子的核外电子数为_________,该元素处于元素周期表中第_______周期;深加工的富硒山茶叶,除真空包装外,你建议给包袋内充入_______(填一种物质的化学式)作保护气,利于延长保质期。
(5)博罗柏塘的森林覆盖率高,其空气中负氧离子丰富,益于人体健康,为进一步维护好我市空气质量,请你提出条合理化建议__________。
17. 小明同学为了制作展板对碳的知识进行整理,并搜集有关的科技资料。
(1)图1是碳元素的价类二维图,请用a-f中的字母回答:
①甲烷对应的点是___________,其燃烧的反应方程式___________。
②b点对应物质充分燃烧后可得到___________点对应的物质。
(2)科研人员制备了一种新型纳米催化剂,在其表面发生某反应的微观示意图如图2.请回答:
①该反应中存在___________种氧化物。
②生成物丙中碳、氢、氧元素的质量比为___________。
③写出该反应的化学方程式___________。
18. 在实验室和生活中选择合适的药品和装置可以制取氧气。
Ⅰ、实验室用图-1所示装置制取并收集氧气。
(1)写出装置A制氧气的化学方程式_____。
(2)装置A中的仪器X的名称为_____。若在装置C中装满水,收集O2时,应从装置C的_____(选填“m”或“n”)口处通入O2.
(3)搭建如图-2所示装置时,需要调整铁夹高度,可松开_____(选填“K1”、“K2”或“K3”)处的螺丝,待调整到所需高度后再拧紧。
Ⅱ、某兴趣小组在跨学科实践课上对某款家用制氧机进行研究。该制氧机利用过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)和二氧化锰同时加入水中制取氧气。过碳酸钠易溶于水,遇水分解为Na2CO3和H2O2,工作原理如图所示。
(4)检验“过滤仓”中导出的气体是氧气的方法:_____,兴趣小组同学在实验室模拟用过碳酸钠、二氧化锰、水制取氧气,可选用的发生装置是_____(从图-1中选填“A”或“B”),为获得平稳气流,需对装置进行改进,改进的方法是_____。
(5)制氧机制氧说明(部分)见下表。
①M剂的成分是_____。
②若突发缺氧性疾病,在呼叫救护的同时进行吸氧,应选择的最佳配方是_____。
19. 天然气作为燃料已进入千家万户,其主要成分是______(填化学式)。某校化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣,请你参与:
【提出问题】:甲烷燃烧后生成哪些物质?
【查阅资料】:①含碳元素的物质完全燃烧生成CO2,不完全燃烧生成CO;
②无水CuSO4遇水变蓝。
【猜想与假设】:甲:CO2、H2O;乙:CO、H2O;丙:NH3、CO2、H2O;丁:CO2、CO、H2O。
你认为______同学的猜想是错误的,理由是_______。
【实验探究】:为了验证上述猜想与假设,将甲烷在一定量的O2中燃烧的产物依次通过下列装置(澄清石灰水足量):
(1)实验中用纯净O2而不用空气的原因是_____。
(2)装置A中_____________(填实验现象),证明产生了H2O。
(3)除此之外,实验中还观察到B、D中澄清石灰水变浑浊,C中黑色粉末变成红色,由此推断______同学猜想成立。
(4)实验过程中装置B的作用:_________,该反应的化学方程式:_____。
(5)为避免有毒的CO污染环境,所以含碳元素的物质燃烧必须满足的条件是__。
20. 如图为黄铁矿(主要成分)制取硫酸和硫元素的价类图。
(1)中铁元素和硫元素的质量比为______,为提高黄铁矿的利用率,可对其进行______处理。请将沸腾炉里的反应填写完整:____+。
(2)接触室中发生反应的化学方程式是________,请在图中用“→”表示这一转化过程_________,图中M代表的物质类别为_________。从接触室中排出来的和空气重新送回接触室的原因是____________。
(3)依据生产硫酸的工艺流程图,下列说法中正确的是_______(填字母)。
A. 吸收塔中得到的产品为混合物
B. 催化剂能够加快的反应速率和增大的产量
21. 为了测定石灰石样品中CaCO3的质量分数,某兴趣小组取10.0 g样品加热至CaCO3完全分解,剩余固体的质量与加热时间的关系如下(假设杂质不反应):
(1)上表中“a”的数值为____________。
(2)样品中CaCO3的质量分数(写出具体的计算过程)。
(3)请在坐标图中,画出t0~t5时生成CO2质量变化图像。
(4)t0~t1,样品质量不变的原因是_________________________________________。
2024-2025学年度第一学期
九年级期终化学试卷(G)
可能用到的相对原子质量:C:12 H:1 O:16 Fe:56 S:32 Ca:40
一、选择题:本大题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 2023年4月,淄博烧烤在全国走红。下列是制作烤肉的部分过程,其中发生化学变化的是
A. 清洗肉块B. 将肉切片
C. 用铁签串成肉串D. 点燃木炭烧烤
【答案】D
【解析】
【详解】A、清洗肉块没有新物质生成,是物理变化;
B、将肉切片没有新物质生成,是物理变化;
C、用铁签串成肉串没有新物质生成,是物理变化;
D、点燃木炭烧烤涉及木炭燃烧等,有新物质生成,是化学变化;
故选D。
2. 日常生活中的酒精可用于杀菌消毒。运输酒精的槽罐车应贴的安全标志是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】酒精属于易燃物,应防止发生燃烧或爆炸。
【详解】A、图中所示标志是节约用水标志,故选项错误。
B、图中所示标志是禁止烟火标志,故选项正确。
C、图中所示标志是回收标志,故选项错误。
D、图中所示标志是有毒品标志,故选项错误。
故选:B。
3. 全硼富勒烯团簇(B40)的分子结构像中国红灯笼(如图)。B40属于
A. 单质B. 化合物C. 混合物D. 氧化物
【答案】A
【解析】
【分析】根据图中结构分析进行解答,单质是由同种元素组成的纯净物。
【详解】A、由同种元素组成的纯净物叫作单质,所以选项正确;
B、化合物是由两种及两种以上元素组成的物质,所以选项错误;
C、由多种物质组成的属于混合物,所以选项错误;
D、氧化物是由两种元素组成的化合物,其中一种是氧元素,所以选项错误。
故选:A。
4. 下列有关实验现象的描述正确的是
A. 硫在空气中燃烧产生蓝紫色火焰
B. 木炭在氧气中燃烧生成白色固体
C. 铁丝在空气中燃烧火星四射生成四氧化三铁
D. 磷在空气中燃烧产生大量白烟
【答案】D
【解析】
【详解】A、硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,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,故A不正确。
B、木炭燃烧生成无色无味的气体,故B不正确;
C、铁丝在空气中不能燃烧,故C不正确;
D、磷在空气中燃烧产生大量白烟,放出热量,生成白色物质,故D正确。
故选:D。
5. 医生建议缺铁性贫血患者适当多食用菠菜、猪肝等含铁食物,这里的“铁”指的是
A. 元素B. 分子C. 原子D. 单质
【答案】A
【解析】
【详解】猪肝中含有大量的铁,是预防缺铁性贫血的首选食物。这里的“铁”指不是以单质、分子、原子等形式存在,这里所指的“铁”是强调存在的元素,与具体形态无关。故选A。
6. 中国是把香椿当做蔬菜的唯一国家,它不仅营养丰富,而且具有极高的药用价值,如香椿中含有的皂甙,具有抗菌、防癌的作用,皂甙的化学式为,下列有关说法正确的是
A. 皂甙的相对分子质量为410
B. 皂甙中氢元素的质量分数最小
C. 皂甙中三种元素的质量比为
D. 1个皂甙分子由27个碳原子、42个氢原子、1个臭氧分子构成
【答案】B
【解析】
【详解】A、皂甙(C27H42O3)的相对分子质量为,故A错误;
B、皂甙中碳、氢、氧元素质量比为,故皂甙中氢元素的质量分数最小,故B正确;
C、皂甙中碳、氢、氧元素的质量比为,故C错误;
D、分子是由原子构成的,则1个皂甙分子由27个碳原子、42个氢原子、3个氧原子构成,故D错误。
故选B。
7. 铜能与硝酸反应,但不产生H2.根据反应方程式:3Cu+8HNO3(稀)═3Cu(NO3)2+2X↑+4H2O,推测 X 的化学式是( )
A. N2O3B. NO2C. NOD. N2O
【答案】C
【解析】
【详解】由质量守恒定律:反应前后,原子种类、数目均不变,由反应的化学方程式3Cu+8HNO3(稀)═3Cu(NO3)2+2X↑+4H2O可知,反应前铜、氢、氮、氧原子个数分别为3、8、8、24,反应后的生成物中铜、氢、氮、氧原子个数分别为2、8、6、22,根据反应前后原子种类、数目不变,则2X分子中含有2个氮原子和2个氧原子,则每个X分子由1个氮原子和1个氧原子构成,则物质X的化学式为NO。故选C。
8. 下列实验基本操作不正确的是
A. 取用固体药品B. 读取液体体积
C. 溶液滴加D. 倾倒液体
【答案】A
【解析】
【详解】A、取用固体药品时,不能用手直接接触药品,防止污染药品和腐蚀皮肤,操作不正确;
B、读取量筒示数时,视线应与量筒内凹液面最低处持平,操作正确;
C、向试管中滴加液体时,应将胶头滴管置于试管口正上方悬空滴加,不可将胶头滴管伸入试管口或触碰试管内壁,操作正确;
D、倾倒液体时,取下的瓶塞应倒放在桌面上,应将试管略微倾斜,试管口紧挨着试剂瓶瓶口,试剂瓶上的标签向着手心,操作正确。
故选:A。
9. 河水净化的主要步骤如图所示,有关说法不正确的是
A. 步骤Ⅰ可加入明矾加速杂质沉降B. 试剂M可以是活性炭
C. 最后净化的水为纯净水D. 步骤Ⅲ属于化学变化
【答案】C
【解析】
【详解】A、步骤Ⅰ可加入明矾,明矾溶于水形成的胶状物具有吸附性,可吸附水中悬浮的杂质,并加速其沉降,故A说法正确;
B、活性炭具有吸附性,可以吸附色素和异味,步骤Ⅱ吸附过程中的试剂M是活性炭,可除去色素和异味,故B说法正确;
C、该流程只除去水中的难溶性杂质,色素、异味和微生物,得到的水中仍含有可溶性杂质,不属于纯净水,故C说法不正确;
D、步骤Ⅲ中的液氯的作用为杀菌消毒,过程中有新物质生成,属于化学变化,故D说法正确;
故选:C。
10. 2022年全国防灾减灾日的主题为“减轻灾害风险,守护美好家园”。下列做法正确的是
A. 室内着火,立即打开门窗
B. 电器着火,立即用水浇灭
C. 家中燃气泄漏,立即打开排气扇通风
D. 遭遇火灾时,用湿毛巾捂住口鼻远离着火区域
【答案】D
【解析】
【详解】A、室内着火,立即打开门窗会增强空气流通,使火势变大。故错。
B、电器着火,立即用水浇灭,可能会触电。故错。
C、家中燃气泄漏,立即打开排气扇通风,容易引起爆炸。故错。
D、遭遇火灾时,用湿毛巾捂住口鼻能防止吸入燃烧时生成的烟尘,远离着火区域。故对。
故选D。
【点睛】熟练掌握火灾的预防与自救。
11. 结构决定性质是化学学科的基本思想。下列说法错误的是
A. CO和CO2的化学性质不同,因为二者的分子构成不同
B. 金刚石和石墨的物理性质不同,因为碳原子排列方式不同
C. 氧元素和氯元素的种类不同,因为它们的质子数不同
D. Al和Al3+的化学性质不同,因为它们的电子层数不同
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.CO和CO2的化学性质不同,是因为它们分子的构成不同,不同种的分子性质不同,故选项A不符合题意;
B.金刚石和石墨的物理性质不同,是因为构成物质的碳原子的排列方式不同,故选项B不符合题意;
C.质子数决定元素的种类,氧元素和氯元素种类不同是由于质子数不同,故选项C不符合题意;
D.铝原子失去3个电子形成铝离子,铝原子和铝离子化学性质不同是由于其最外层电子数不同,故选项D符合题意。
故选D。
【点睛】本题难度不大,掌握分子基本性质、物质的组成以及原子的结构等是解答此类题的关键。
12. 碳是自然界中一种重要的元素。下列有关碳和碳的氧化物的说法错误的是
A. 将通入紫色石蕊溶液中,溶液变为红色
B. 一氧化碳具有可燃性,可用于冶炼金属
C. 金刚石是天然存在的最硬的物质
D. 二氧化碳用于灭火,既利用它的物理性质也利用了它的化学性质
【答案】B
【解析】
【详解】A、将CO2通入紫色石蕊溶液中,二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红色,故选项说法正确;
B、一氧化碳具有还原性,可用于冶炼金属,故选项说法错误;
C、金刚石是天然存在的最硬的物质,故选项说法正确;
D、二氧化碳用于灭火,既利用它的物理性质也利用了它的化学性质,故选项说法正确;
故选:B。
13. 下列实验方案不能达到实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A、氧化钙能与水反应生成微溶于水的氢氧化钙,碳酸钙难溶于水,加足量水溶解后过滤、洗涤、干燥,可除去氧化钙,能达到实验目的,该选项不符合题意;
B、铁粉和二氧化锰粉末均为黑色,观察颜色无法区分,不能达到实验目的,该选项符合题意;
C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,一氧化碳不能,通入澄清石灰水观察是否有沉淀可鉴别二者,能达到实验目的,该选项不符合题意;
D、蒸馏可除去水中的可溶性钙、镁化合物,将硬水转化为软水,能达到实验目的,该选项不符合题意。
故选:B。
14. 某研究团队研制的复合催化剂,实现了二氧化碳高效制备乙烯()。下列有关说法正确的是【】
A. 分子是化学变化中的最小粒子B. 反应前后氧元素的化合价降低
C. 该反应后原子的总数增加D. 参加反应的两种物质分子个数比为1:1
【答案】D
【解析】
【详解】A、原子是化学变化中的最小粒子,在该反应中分子发生了改变,该选项错误;
B、化合物中元素正负化合价之和为0,单质中元素化合价为0。反应前CO2和H2O中氧元素的化合价为−2价,反应后O2中氧元素的化合价为0价,氧元素化合价升高,该选项错误;
C、根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目都不变,该选项错误;
D、从化学方程式可知,参加反应的CO2和H2O的分子个数比为,该选项正确。
故选:D。
15. 下列各组物质不能实现“题 15图”所示转化关系的是
A AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A、过氧化氢能分解生成水和氧气,水能通电分解生成氧气,可以实现图示的转化;
B、高锰酸钾能分解生成锰酸钾和氧气,但是锰酸钾不能分解生成氧气,不能实现图示的转化;
C、酒精能燃烧生成二氧化碳和水,二氧化碳能与氢氧化钙反应生成水和碳酸钙沉淀,可以实现图示的转化;
D、碳能燃烧生成二氧化碳和一氧化碳,二氧化碳能与碳高温反应生成一氧化碳,可以实现图示的转化;
故选:B。
二、非选择题:本大题共6小题,第16小题7分,第17小题8分,第18~21小题各10分,共55分。
16. 惠州博罗柏塘盛产山茶叶,茶文化源远流长。为了了解茶叶的组成和作用,学习小组查得某茶叶样品的成分及含量如图所示:
(1)茶叶属于___________(填“纯净物”或“混合物”)。
(2)茶多酚具有强血管、降血脂的作用。某种茶多酚的化学式为,其氢质量分数为_________。
(3)中国茶清香四溢,从微观角度解释闻到香味的原因是____________。
(4)茶叶中的硒有防癌作用。硒在元素周期表中的部分信息和其原子结构示意图如图所示,硒原子的核外电子数为_________,该元素处于元素周期表中第_______周期;深加工的富硒山茶叶,除真空包装外,你建议给包袋内充入_______(填一种物质的化学式)作保护气,利于延长保质期。
(5)博罗柏塘的森林覆盖率高,其空气中负氧离子丰富,益于人体健康,为进一步维护好我市空气质量,请你提出条合理化建议__________。
【答案】(1)混合物 (2)4.8% (3)分子在不断运动
(4) ①. 34 ②. 四##4 ③. N2
(5)减少化石燃料的使用(或多植树造林、加强对工厂废气排放的监管等,合理即可)
【解析】
【小问1详解】
从茶叶成分及含量图可知,茶叶中含有茶多酚、蛋白质、矿物质等多种物质,所以属于混合物。
【小问2详解】
某种茶多酚的化学式为,其氢质量分数为。
【小问3详解】
因为分子的不断运动,茶叶中的香味分子扩散到空气中,从而能闻到香味。
【小问4详解】
原子结构示意图左侧圆圈内的数字表示质子数,在原子中,质子数等于核外电子数,硒原子质子数为 34,所以核外电子数是 34;
硒原子有 4 个电子层,元素的周期数等于原子的电子层数,所以处于第四周期;
氮气(N2)化学性质稳定且容易获取,可作保护气延长茶叶的保质期。
【小问5详解】
维护空气质量的合理化建议有:减少化石燃料的使用(或多植树造林、加强对工厂废气排放的监管等,合理即可)。
17. 小明同学为了制作展板对碳的知识进行整理,并搜集有关的科技资料。
(1)图1是碳元素的价类二维图,请用a-f中的字母回答:
①甲烷对应的点是___________,其燃烧的反应方程式___________。
②b点对应物质充分燃烧后可得到___________点对应的物质。
(2)科研人员制备了一种新型纳米催化剂,在其表面发生某反应的微观示意图如图2.请回答:
①该反应中存在___________种氧化物。
②生成物丙中碳、氢、氧元素的质量比为___________。
③写出该反应的化学方程式___________。
【答案】(1) ①. a ②. ③. d
(2) ①. 2##两##二 ②. 3:1:4 ③.
【解析】
【小问1详解】
①甲烷中氢元素的化合价为+1价,根据化合物中各元素化合价的代数和为零进行计算,设碳元素的化合价为x,则,(+1)×4+x=0,x=-4,故甲烷中碳元素的化合价为-4价,与a点对应;甲烷充分燃烧反应生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为:;
②b点对应的物质是碳单质,碳单质与氧气在点燃条件下充分燃烧,生成二氧化碳,二氧化碳中碳元素的化合价为+4价,且二氧化碳是氧化物,故与d点对应;
【小问2详解】
①如图,甲是二氧化碳(CO2),乙是水(H2O)、丙是甲醇(CH3OH)、丁是氧气(O2),由两种元素组成,且其中一种是氧元素的化合物是氧化物,故4种物质中只有甲、乙2种氧化物;
②丙(CH3OH)中碳、氢、氧元素的质量比为=(12×1):(1×4):16=3:1:4;
③图中所示的反应是:二氧化碳和水在纳米催化剂的作用下反应,生成甲醇、氧气,反应的化学方程式为:。
18. 在实验室和生活中选择合适的药品和装置可以制取氧气。
Ⅰ、实验室用图-1所示装置制取并收集氧气。
(1)写出装置A制氧气的化学方程式_____。
(2)装置A中的仪器X的名称为_____。若在装置C中装满水,收集O2时,应从装置C的_____(选填“m”或“n”)口处通入O2.
(3)搭建如图-2所示装置时,需要调整铁夹高度,可松开_____(选填“K1”、“K2”或“K3”)处的螺丝,待调整到所需高度后再拧紧。
Ⅱ、某兴趣小组在跨学科实践课上对某款家用制氧机进行研究。该制氧机利用过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)和二氧化锰同时加入水中制取氧气。过碳酸钠易溶于水,遇水分解为Na2CO3和H2O2,工作原理如图所示。
(4)检验“过滤仓”中导出的气体是氧气的方法:_____,兴趣小组同学在实验室模拟用过碳酸钠、二氧化锰、水制取氧气,可选用的发生装置是_____(从图-1中选填“A”或“B”),为获得平稳气流,需对装置进行改进,改进的方法是_____。
(5)制氧机制氧说明(部分)见下表。
①M剂的成分是_____。
②若突发缺氧性疾病,在呼叫救护的同时进行吸氧,应选择的最佳配方是_____。
【答案】(1)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
(2) ①. 酒精灯 ②. n
(3)K2 (4) ①. 将带火星的木条伸到导管口处 ②. B ③. 将长颈漏斗换为分液漏斗
(5) ①. 过碳酸钠##2Na2CO3·3H2O2 ②. 三
【解析】
【小问1详解】
由图可知,装置A 是固体受热发生装置,且试管口放有棉花,则选项装置A制取氧气的反应是高锰酸钾在加热的条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,故反应的化学方程式写为:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。
【小问2详解】
由图可知,装置A中的仪器X的名称为酒精灯,故填酒精灯;
氧气不易溶于水,且密度比水小,在装置C中装满水,收集O2时,应从装置C的短管,即n口处通入氧气,故填n。
【小问3详解】
由图可知,K1调节试管的水平位置,K2调节试管的高度,K3调节夹持试管的位置,所以需要调整铁夹高度,可松开K2处的螺丝,故填K2。
【小问4详解】
氧气具有助燃性,能够使带火星的木条复燃,所以检验“过滤仓”中导出的气体是氧气的方法是将带火星的木条伸到导管口处,如木条复燃,证明气体为氧气,故填将带火星的木条伸到导管口处;
用过碳酸钠、二氧化锰、水制取氧气,是固体与液体在常温下生成气体的反应,选用的发生装置是固液常温发生装置,即装置B,故填B;
为获得平稳气流,改进的方法是将长颈漏斗换为分液漏斗,通过分液漏斗的玻璃开关控制滴加液体的速率,获得平稳气流,故填将长颈漏斗换为分液漏斗。
【小问5详解】
①催化剂二氧化锰只改变反应速率,不改变反应物与生成物的质量关系,由配方二的M剂的袋数多,生成的氧气多可知,M剂的成分是过碳酸钠。
②由图可知,相同时间内,配方三生成的氧气最多,则突发缺氧性疾病,在呼叫救护的同时进行吸氧,应选择的最佳配方是三,故填三。
19. 天然气作为燃料已进入千家万户,其主要成分是______(填化学式)。某校化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣,请你参与:
【提出问题】:甲烷燃烧后生成哪些物质?
【查阅资料】:①含碳元素的物质完全燃烧生成CO2,不完全燃烧生成CO;
②无水CuSO4遇水变蓝。
【猜想与假设】:甲:CO2、H2O;乙:CO、H2O;丙:NH3、CO2、H2O;丁:CO2、CO、H2O。
你认为______同学的猜想是错误的,理由是_______。
【实验探究】:为了验证上述猜想与假设,将甲烷在一定量的O2中燃烧的产物依次通过下列装置(澄清石灰水足量):
(1)实验中用纯净O2而不用空气的原因是_____。
(2)装置A中_____________(填实验现象),证明产生了H2O。
(3)除此之外,实验中还观察到B、D中澄清石灰水变浑浊,C中黑色粉末变成红色,由此推断______同学猜想成立。
(4)实验过程中装置B的作用:_________,该反应的化学方程式:_____。
(5)为避免有毒的CO污染环境,所以含碳元素的物质燃烧必须满足的条件是__。
【答案】 ①. CH4 ②. 丙 ③. 根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,反应物中不含氮元素 ④. 空气中含有水蒸气、二氧化碳,会干扰实验的检验结果 ⑤. 无水CuSO4变蓝 ⑥. 丁 ⑦. 检验并除去混合气中的二氧化碳 ⑧.
⑨. 提供充足的氧气
【解析】
【详解】天然气主要成分是甲烷,化学式为:CH4;
猜想与假设:根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,反应物中不含氮元素,故不可能生成氨气,故丙同学的猜想是错误的;
实验探究:(1)空气中含有水蒸气、二氧化碳,会干扰实验的检验结果,故实验中用纯净O2而不用空气;
(2)无水硫酸铜遇水变蓝,故装置A中无水硫酸铜变蓝,说明产生了水;
(3)二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,能使澄清石灰水变浑浊,故B中澄清石灰水变浑浊,说明生成了二氧化碳,一氧化碳和氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,故C中黑色粉末变成红色,D中澄清石灰水变浑浊,说明生成了一氧化碳,故丁同学的猜想正确;
(4)装置B中二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,故装置B的作用是:检验并除去混合气中的二氧化碳;该反应的化学方程式为:;
(5)含碳元素的物质完全燃烧生成CO2,不完全燃烧生成CO,故为避免有毒的CO污染环境,所以含碳元素的物质燃烧必须满足的条件是:提供充足的氧气。
20. 如图为黄铁矿(主要成分)制取硫酸和硫元素的价类图。
(1)中铁元素和硫元素的质量比为______,为提高黄铁矿的利用率,可对其进行______处理。请将沸腾炉里的反应填写完整:____+。
(2)接触室中发生反应的化学方程式是________,请在图中用“→”表示这一转化过程_________,图中M代表的物质类别为_________。从接触室中排出来的和空气重新送回接触室的原因是____________。
(3)依据生产硫酸的工艺流程图,下列说法中正确的是_______(填字母)。
A. 吸收塔中得到的产品为混合物
B. 催化剂能够加快的反应速率和增大的产量
【答案】(1) ①. 7∶8 ②. 粉碎 ③. Fe2O3
(2) ①. ②. ③. 单质 ④. 提高SO2的转化率,充分利用原料 (3)A
【解析】
【小问1详解】
FeS2中铁元素和硫元素的质量比为;
将黄铁矿粉碎可以增大反应物的接触面积,提高利用率;
根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和个数不变。反应前Fe、S、O的个数分别是4、8、22,反应后除横线处外Fe、S、O的个数分别是0、8、16,则横线处含有4个Fe、6个O,化学计量数为 2 ,横线上应填Fe2O3。
【小问2详解】
接触室中,SO2、O2在催化剂条件下反应生成SO3,化学方程式为;
B(+4价的硫的氧化物SO2)指向C(+6价的硫的氧化物SO3),作图为:;
M 处硫元素化合价为 0 ,对应物质类别是单质;
将未反应的SO2和空气重新送回接触室,可使SO2继续反应,提高其转化率。
【小问3详解】
A、吸收塔中得到的是98.3%的H2SO4,含有硫酸和水,属于混合物,该选项正确;
B、催化剂能加快SO2的反应速率,但不能增大SO3的产量,该选项错误。
故选:A。
21. 为了测定石灰石样品中CaCO3的质量分数,某兴趣小组取10.0 g样品加热至CaCO3完全分解,剩余固体的质量与加热时间的关系如下(假设杂质不反应):
(1)上表中“a”的数值为____________。
(2)样品中CaCO3的质量分数(写出具体的计算过程)。
(3)请在坐标图中,画出t0~t5时生成CO2的质量变化图像。
(4)t0~t1,样品质量不变原因是_________________________________________。
【答案】(1)6.7
(2)设样品中碳酸钙的质量为x
x=7.5 g
样品中碳酸钙的质量分数==75.0%
答:该样品中碳酸钙的质量分数为75.0% 。
(3)
(4)在t0~t1时间段,刚刚开始加热,尚未达到石灰石分解的温度
【解析】
【详解】(1)分析表中数据可知,当加热时间为t2时,固体减少量为10g-8.9g=1.1g,当加热时间为t3时,固体减少量为8.9g-7.8g=1.1g,当加热时间为t5时,固体减少量为7.8g-,说明加热到t4时,碳酸钙已分解完全,则a=6.7。
(2)见答案。
(3)分别计算出每个时间生成的二氧化碳的质量,如t0~t1,二氧化碳质量为0,t2时,生成二氧化碳质量为10g-8.9g=1.1g,t3时生成二氧化碳质量为10g-7.8g=2.2g,t4时生成二氧化碳质量为10g-6.7g=3.3g,画出坐标图,见答案。
(4)碳酸钙分解的温度为高温,则t0~t1,样品质量不变的原因是没有达到碳酸钙的分解温度。
选项
实验目的
实验方案
A
除去碳酸钙中少量的氧化钙固体
把样品加足量水溶解后过滤、洗涤、干燥
B
区分铁粉和二氧化锰粉末
可观察颜色
C
鉴别一氧化碳和二氧化碳
通入澄清石灰水,观察是否有沉淀
D
硬水转化为软水
取样,蒸馏
选项
甲
乙
丙
转化关系
A
H2O2
H2O
O2
B
KMnO4
K2MnO4
O2
C
C2H5OH
CO2
H2O
D
C
CO2
CO
M剂
N剂
平均供氧量(毫升/分钟)
供氧时间(分钟)
配方一
1袋
1袋
320
15
配方二
2袋
1袋
500
25
配方三
3袋
2袋
1000
15
加热时间/ min
t0
t1
t2
t3
t4
t5
剩余固体质量/ g
10.0
10.0
8.9
7.8
a
6.7
选项
实验目的
实验方案
A
除去碳酸钙中少量的氧化钙固体
把样品加足量的水溶解后过滤、洗涤、干燥
B
区分铁粉和二氧化锰粉末
可观察颜色
C
鉴别一氧化碳和二氧化碳
通入澄清石灰水,观察是否有沉淀
D
硬水转化为软水
取样,蒸馏
选项
甲
乙
丙
转化关系
A
H2O2
H2O
O2
B
KMnO4
K2MnO4
O2
C
C2H5OH
CO2
H2O
D
C
CO2
CO
M剂
N剂
平均供氧量(毫升/分钟)
供氧时间(分钟)
配方一
1袋
1袋
320
15
配方二
2袋
1袋
500
25
配方三
3袋
2袋
1000
15
加热时间/ min
t0
t1
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剩余固体质量/ g
10.0
10.0
8.9
7.8
a
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