


广西河池市环江县2024-2025学年九年级上学期期末化学试卷(解析版)
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可能用到的相对原子质量:O-16 C-12 Ca-40 H-1
第I卷 (选择题 共40分)
一、选择题(每小题仅有一个正确的答案,每小题2分,共40分)
1. 中华文明历史悠久。《天工开物》记载的下列工艺过程中,主要发生了化学变化的是( )
A. 甘蔗榨汁B. 棉纱织布
C. 白土烧瓷D. 楠木造船
【答案】C
【解析】
【详解】A、甘蔗榨汁,没有新物质生成,主要发生物理变化;
B、棉纱织布,没有新物质生成,主要发生物理变化;
C、白土烧瓷,有新物质生成,主要发生化学变化;
D、楠木造船,没有新物质生成,主要发生物理变化;
答案:C。
2. 家用净水器经常用活性炭除去水中的色素和异味,其净水方法是( )
A. 过滤B. 蒸馏C. 沉降D. 吸附
【答案】D
【解析】
【详解】A、过滤是将不溶于水的固体和水分离,故A错误;
B、蒸馏是净化程度最高的方法,可得到纯净水,故B错误;
C、明矾溶于水生成的胶状物质具有吸附性,可吸附悬浮杂质,促进水中悬浮杂质的沉降,故C错误;
D、活性炭具有吸附性,能吸附水中的色素和异味,故D正确。
故选D。
3. 化学与生活、环境、生产紧密相关。下列说法正确的是( )
A. 发现CO中毒者,迅速将其转移到室外通风处
B. 影视舞台上的人工造雾是利用“干冰”化学性质
C. 为了减少空气污染,可加高烟囱后再将工厂废气排放到大气中
D. 尖端技术采用液氮获得低温,利用了氮气的化学性质
【答案】A
【解析】
【详解】A、一氧化碳有毒,极易与血液中的血红蛋白结合,从而使血红蛋白不能再与氧气结合,造成生物体缺氧,故发现CO中毒者,迅速将其转移到室外通风处,使其呼吸新鲜的空气,符合题意;
B、干冰升华吸热,能使周围温度降低,故可用于人工造雾,不需要通过化学变化就能表现出来,利用的是其物理性质,不符合题意;
C、加高烟囱后再将工厂废气排放到大气中,还是会污染空气,应处理达标后排放,不符合题意;
D、尖端技术采用液氮获得低温,是因为液氮汽化吸热,不需要通过化学变化就能表现出来,利用的是其物理性质,不符合题意。
故选A。
4. 下列有关实验现象的描述正确的是( )
A. 一氧化碳与氧化铜反应,氧化铜固体变成铜
B. 硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,放热,生成二氧化硫
C. 向盛有一定量生石灰的烧杯中加水,手触碰烧杯外壁感觉很热
D. 红磷在空气中燃烧,产生大量烟雾
【答案】C
【解析】
【详解】A、一氧化碳具有还原性,在加热的条件下,一氧化碳能还原氧化铜生成金属铜和二氧化碳,实验现象是黑色固体慢慢变成红色,而氧化铜固体变成铜是实验结论,不是实验现象,故A描述错误;
B、硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,放热,生成有刺激性气味的气体,生成二氧化硫是实验结论,不是实验现象,故B描述错误;
C、生石灰与水反应放出大量的热,因此向盛有一定量生石灰的烧杯中加水,手触碰烧杯外壁感觉很热,故C描述正确;
D、红磷在空气中燃烧,产生大量白烟,而不是烟雾,故D描述错误;
故选:C。
5. 规范的实验操作是实验成功和人身安全的重要保证。下图所示的实验操作不正确的是( )
A. 铁丝在氧气中燃烧B. 闻气体气味
C. 倾倒液体D. 检验氢气纯度
【答案】B
【解析】
【详解】A、铁丝在氧气中燃烧时,反应剧烈,放出大量而,为了防止反应生成的高温熔融物溅落炸裂瓶底,应在集气瓶底部装少量水或细沙,故A正确;
B、闻气体的气味时,应用手在瓶口轻轻的扇动,使极少量的气体飘进鼻子中,不能将鼻子凑到集气瓶口去闻气体的气味,故B错误;
C、倾倒液体时,试管应倾斜,瓶塞应倒放,瓶口与试管口应紧挨,标签应朝向手心处,故C正确;
D、检验氢气纯度的方法:收集一试管氢气,用拇指堵住试管口,管口向下移近酒精灯火焰,松开拇指点火,如果听到尖锐的爆鸣声,表明氢气不纯,需要再收集,再检验,直到听到很小的响声,才表明氢气已经纯净,故D正确;
故选:B。
6. 下列劳动实践项目或活动项目与所述化学知识无关的是( )
【答案】A
【解析】
【详解】A、将氧气压缩到氧气罐中,是因为分子间有间隔,在受压的情况下,分子间的间隔变小,而不是因为分子在不断运动,劳动实践项目与所述化学知识无关,符合题意;
B、铅笔芯的主要成分是石墨,石墨具有良好的导电性,可以用铅笔芯制作电极,劳动实践项目与所述化学知识有关,不符合题意;
C、氮气化学性质不活泼,不容易与其他物质发生化学反应,常被用作保护气,劳动实践项目与所述化学知识有关,不符合题意;
D、炒菜时着火用锅盖盖灭,是利用了隔绝氧气的灭火原理,使可燃物与氧气隔绝,从而达到灭火的目的,劳动实践项目与所述化学知识有关,不符合题意。
故选A。
7. 下列对宏观事实的微观解释,不合理的是( )
A. 金刚石和石墨物理性质存在明显差异——碳原子排列方式不同
B. 温度升高,酒精温度计的液面上升——酒精分子体积变大
C. 元素组成相同的CO2和CO,而它们的化学性质不同——分子结构不同
D. 氧化汞受热分解生成金属汞和氧气——分子在化学变化中可以再分
【答案】B
【解析】
【详解】A、金刚石和石墨物理性质差异较大,是因碳原子排列方式不同,故选项解释合理;
B、温度升高,酒精温度计的液面上升,是因为温度升高,酒精分子间的间隔变大,分子的体积不变,故选项解释不合理 ;
C、由分子构成的物质,分子是保持物质化学性质的最小粒子,元素组成相同的CO2和CO,而它们的化学性质不同,是因为分子结构不同,故选项解释合理;
D、氧化汞受热分解生成金属汞和氧气,即氧化汞分子受热分解成汞原子和氧原子,氧原子构成氧分子,氧分子聚集成氧气,汞原子直接聚集成单质汞,可以说明分子在化学变化中可以再分,故选项解释合理;
故选:B。
8. 2024年我国环境日主题是“全面推进美丽中国建设”。下列做法不符合该主题的是( )
A. 大量不合理施用农药、化肥增加粮食产量B. 分类回收生活垃圾
C. 倡导市民低碳出行D. 工业废水处理后排放
【答案】A
【解析】
【详解】A、大量不合理施用农药、化肥,虽然可能在短期内增加粮食产量,但会带来诸多环境问题,农药会对土壤、水体和空气造成污染,影响生态平衡,危害其他生物的生存,化肥的过量使用会导致土壤板结、肥力下降,还可能引发水体富营养化,使藻类等过度繁殖,破坏水生生态系统,所以大量不合理施用农药、化肥不符合“全面推进美丽中国建设”的主题,故A错误;
B、分类回收生活垃圾,能够实现资源的有效回收利用,减少垃圾填埋和焚烧量,降低对环境的压力,符合环保理念,故B正确;
C、倡导市民低碳出行,如步行、骑自行车或乘坐公共交通工具等,可减少汽车尾气排放,降低对大气的污染,有利于改善空气质量,符合“全面推进美丽中国建设”的主题,故C正确;
D、工业废水处理后排放,能有效减少废水中有害物质对水体的污染,保护水资源,符合环保要求,故D正确;
故选:A。
9. CO2和CO都是碳的氧化物,下列关于它们的说法错误的是( )
A. CO2可用于灭火,CO可用作燃料
B. CO2能溶于水,CO难溶于水
C. CO2过多会造成“温室效应”,CO有毒性
D. CO2用作制作饮料原料,CO可用于人工降雨
【答案】D
【解析】
【详解】A、二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,且密度比空气大,可覆盖在可燃物表面隔绝氧气从而灭火,所以可用于灭火,一氧化碳具有可燃性,燃烧能放出大量的热,可用作燃料,故A选项说法正确;
B、二氧化碳能溶于水,一体积水大约能溶解一体积二氧化碳;一氧化碳难溶于水,故B选项说法正确;
C、二氧化碳是导致“温室效应”的主要气体,过多排放会造成“温室效应”;一氧化碳能与人体血液中的血红蛋白结合,使其失去与氧结合的能力,从而使人中毒,具有毒性,故C选项说法正确;
D、二氧化碳能与水反应生成碳酸,可用于制作饮料原料,干冰(固态二氧化碳)升华时吸收大量的热,可用于人工降雨,而一氧化碳不能用于人工降雨,故D选项说法错误;
故选:D。
10. 为防止煤气逸散使人中毒,常在煤气中加入少量的有特殊刺激性气味的乙硫醇()。乙硫醇在煤气燃烧过程中也可以充分燃烧,其化学方程式为,则X的化学式为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由质量守恒定律可知,反应前后元素种类,原子数目均不变,故X的化学式为SO2。故本题选A。
11. 下列物质均可用于杀菌消毒,其中属于氧化物的是( )
A. O3B. ClO2
C. NaClOD. CH3COOH
【答案】B
【解析】
【分析】氧化物是指由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物。
【详解】A、O3是由氧元素组成的纯净物,属于单质,故选项错误;
B、ClO2是由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物,属于氧化物,故选项正确;
C、NaClO是由钠、氯、氧三种元素组成的化合物,不属于氧化物,故选项错误;
D、CH3COOH是由碳、氢、氧三种元素组成的化合物,不属于氧化物,故选项错误;
故选:B。
12. 如图是元素周期表中提供的镓元素的部分信息及镓原子的结构示意图。说法错误的是( )
A. 镓原子在化学反应中易失电子B. 镓元素质子数为31
C. 镓的相对原子质量为69.72D. 镓元素的氧化物的化学式GaO
【答案】D
【解析】
【详解】A、根据原子结构示意图可知,镓原子的最外层电子数为3,少于个4,在化学反应中易失电子,说法正确,不符合题意;
B、在原子中,质子数=核外电子数=原子序数,元素周期表中的一格中,左上角的数字表示原子序数,镓元素的原子序数为31,则其质子数为31,说法正确,不符合题意;
C、根据元素周期表中的一格可知,汉字下面的数字表示相对原子质量,镓的相对原子质量为69.72,说法正确,不符合题意;
D、镓原子的最外层电子数为3,在化学反应中易失3个电子而形成带3个单位正电荷的阳离子,则镓元素的化合价为+3价,氧元素的化合价为-2价,根据化合物中各元素正负化合价的代数和为零,其氧化物的化学式为Ga2O3,说法错误,不符合题意。
故选D。
13. 《黄帝九鼎神丹经诀》收录了我国古代炼丹家狐刚子的“炼石胆取精华法”,即通过加热石胆制取硫酸(H2SO4)。硫酸中硫元素(S)的化合价为( )
A. +6B. +4C. -2D. 0
【答案】A
【解析】
【详解】硫酸(H2SO4)中氢元素的化合价为+1价,氧元素的化合价为-2价,设硫元素的化合价为x,根据在化合物中各元素化合价的代数和为零,则,解得,故硫酸中硫元素(S)的化合价为+6,故选:A。
14. 布洛芬(化学式为)胶囊是安全有效的退烧药之一,关于布洛芬的说法正确的是( )
A. 布洛芬由33个原子构成
B. 布洛芬的相对分子质量为
C. 布洛芬中含有氧分子
D. 布洛芬由碳、氢、氧三种元素组成
【答案】D
【解析】
【详解】A、物质是由元素组成的,分子是由原子构成的,一个布洛芬分子是由13个碳原子、18个氢原子和2个氧原子,共33个原子构成的,选项错误;
B、布洛芬的相对分子质量=(13×12)+(18×1)+(2×16)=206,相对分子质量的单位是1,不是“g”,选项错误;
C、布洛芬是由布洛芬分子构成的,不含有氧分子,选项错误;
D、由布洛芬的化学式可知,布洛芬由碳、氢、氧三种元素组成,选项正确;
故选D。
15. 野外烧烤结束后,以下做法不合理的是( )
A. 撤走剩余木炭B. 用水浇灭火堆
C. 对火堆置之不理D. 用沙土盖灭火堆
【答案】C
【解析】
【详解】野外烧烤结束后,为避免引发火灾,应对火堆进行灭火处理;
A、撤走剩余木炭,移除可燃物达到灭火目的,做法合理,不符合题意;
B、用水浇灭火堆,降低可燃物温度到着火点以下达到灭火目的,做法合理,不符合题意;
C、对火堆置之不理,可能会引发火灾,做法不合理,符合题意;
D、用沙土盖灭火堆,隔绝氧气达到灭火目的,做法合理,不符合题意。
故选:C。
16. 近期,我国某科研团队研究成功了一种梯型Nb2O5基复合纤维光催化材料,可用于水和氧气为原料制取过氧化氢的技术。其微观反应原理如图,下列相关说法正确的是( )
A. 水和过氧化氢组成元素和化学性质相同B. 反应后原子数目减少
C. 反应前后Nb2O5基复合纤维质量和性质不变D. 该反应类型为化合反应
【答案】D
【解析】
【分析】根据反应的微观示意图可知,氧气和水在光照和Nb2O5基复合催化剂的作用下反应生成过氧化氢,此反应的化学方程式为。
【详解】A、由分子构成的物质,分子是保持物质化学性质的最小粒子,由于水和过氧化氢的分子构成不同,所以化学性质不同,故选项A说法错误;
B、由质量守恒定律可知,化学反应前后原子的种类和数目不变,故选项B说法错误;
C、Nb2O5基复合纤维作为该反应的催化剂,在化学反应前后的质量和化学性质不变,物理性质可能改变,故选项C说法错误;
D、由该反应是由两种物质反应生成另一种新物质,因此该反应属于化合反应,故选项D说法正确;
故选:D。
17. 某兴趣小组利用如图装置对二氧化碳的性质进行探究,下列说法错误的是( )
A. A装置可控制反应的发生和停止
B. B处现象说明二氧化碳可使紫色石蕊试液变红
C. C处溶液变浑浊是因为生成了不溶于水的碳酸钙
D. D处现象说明二氧化碳密度比空气大,不燃烧也不支持燃烧
【答案】B
【解析】
【详解】A、用A装置制取二氧化碳,打开活塞K,固体和液体接触产生气体,关闭活塞,试管内压强增大,将液体压入长颈漏斗,固液分离,反应停止,故可通过活塞的开闭随时控制反应的发生和停止,故说法正确;
B、二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使紫色石蕊变红色,并不是二氧化碳使紫色石蕊变红色,故说法错误;
C、二氧化碳和氢氧化钙反应会生成碳酸钙沉淀和水,所以C处溶液变浑浊,是因为生成了不溶于水的碳酸钙,故说法正确;
D、D处的实验现象是下层蜡烛先熄灭,上层蜡烛后熄灭,说明二氧化碳不可燃,不助燃,密度比空气大,故说法正确。
故选B。
18. 通过如图所示实验可以得出的结论,其中不合理的是( )
A. 甲实验既可探究可燃物的燃烧条件,又可以说明白磷的着火点比红磷低,也由此可推出灭火的方法
B. 乙实验既可以说明分子在不停地运动着,又可以说明浓氨水具有挥发性
C. 丙实验既可以说明二氧化碳溶于水,又可以说明二氧化碳能与水反应
D. 丁实验既可以说明一氧化碳具有还原性,又可以说明一氧化碳具有可燃性
【答案】C
【解析】
【详解】、铜片上的白磷燃烧,红磷不燃烧,水中的白磷不能燃烧,薄铜片上的白磷能与氧气接触,温度能达到着火点,水中的白磷不能与氧气接触,温度没有达到红磷的着火点;可得出燃烧需要与氧气接触,且温度达到着火点,又可以说明白磷的着火点比红磷低,由此可推出灭火方法是隔绝氧气或使温度降到着火点以下,不符合题意。
B、浓氨水具有挥发性,易挥发出氨气,一段时间后,烧杯中的酚酞溶液变红色,可以说明氨分子在不断地运动,也可以说明浓氨水具有挥发性,不符合题意;
C、图中实验,二氧化碳能溶于水,使瓶内气压减小,软塑料瓶变瘪了,能说明二氧化碳溶于水,无法证明二氧化碳与水反应生成碳酸,不能说明二氧化碳能与水反应,符合题意;
D、图中实验,玻璃管中黑色粉末变红色,说明一氧化碳具有还原性;尾气能燃烧,说明一氧化碳具有可燃性,不符合题意。
故选:C。
19. 鉴别、除杂是重要的实验技能。下列实验设计能达到实验目的的是( )
【答案】B
【解析】
【详解】A、氮气和稀有气体均不可燃、不助燃,均能使燃着的木条熄灭,现象相同,不能鉴别,故A不能达到目的;
B、二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,氧气不能使澄清的石灰水变浑浊,现象不同,可以鉴别,故B能达到目的;
C、除去二氧化碳中混有少量一氧化碳,不能够点燃,这是因为二氧化碳(不能燃烧且不支持燃烧)大量存在时,少量的一氧化碳不能被点燃,故C不能达到目的;
D、过氧化氢溶液和水均为无色溶液,观察颜色不能鉴别,故D不能达到目的;
故选:B。
20. 下列图象能正确反映其对应变化关系的是( )
A. 加热一定量的高锰酸钾B. 48g镁在46g氧气中燃烧
C. 向一定量的二氧化锰中加入过氧化氢溶液D. 电解一定质量的水
【答案】C
【解析】
【详解】A、高锰酸钾加热分解需要一定温度,所以开始加热高锰酸钾不会立即反应产生氧气,选项错误;
B、镁燃烧生成氧化镁,方程式为:;参加反应的镁与氧气的质量比为(24×2):32=48:32,48g镁在46g氧气中燃烧,镁完全反应,氧气有剩余,选项错误;
C、向一定量的二氧化锰中加入过氧化氢溶液,过氧化氢立即分解产生氧气,氧气随着反应的过氧化氢溶液的增大而增大,选项正确;
D、将水通电电解一段时间,水通电产生氢气和氧气的体积比是2:1,而不是质量比为2:1,选项错误;
故选C。
第II卷 (非选择题 共60分)
二、填空题(化学方程式2分,其它每空1分,共38分 )
21. 用化学用语填空:
(1)氢元素________;
(2)三个氧原子________;
(3)保持氮气化学性质的最小粒子________;
(4)硝酸根离子_________;
(5)氧化铝中氧元素显-2价________。
【答案】(1)H (2)3O (3)N2 (4) (5)
【解析】(1)书写元素符号时应注意:由一个字母表示的元素符号要大写;由两个字母表示的元素符号,第一个字母大写,第二个字母小写。氢元素表示为H;
(2)原子的表示方法就是用元素符号来表示一个原子,表示多个该原子,就在其元素符号前加上相应的数字,3个氧原子可表示为3O;
(3)氮气是由氮分子构成的,保持氮气化学性质的最小粒子是氮分子,表示为N2;
(4)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,若表示多个该离子,就在其离子符号前加上相应的数字。硝酸根离子可表示为;
(5)元素化合价的表示方法:确定出化合物中所要标出的元素的化合价,然后在其化学式该元素的上方用正负号和数字表示,正负号在前,数字在后,数值为1时,不能省略;氧化铝中氧元素显-2价表示为。
22. 化学与生活密切相关,请用下列物质对应序号填空。
①石墨 ②氮气 ③氧气 ④一氧化碳 ⑤乙醇
(1)可用于酒精灯中作燃料的是_______。
(2)供动植物呼吸的气体是_________。
(3)易与血液中的血红蛋白相结合的是___________。
(4)空气中制造氮肥的原料的是_______
(5)可用于制作铅笔芯的是_____。
【答案】(1)⑤ (2)③ (3)④ (4)② (5)①
【解析】(1)乙醇具有可燃性,在酒精灯中燃烧能放出大量热,可用于酒精灯中作燃料,故填:⑤;
(2)氧气能供给呼吸,可供动植物呼吸,故填:③;
(3)一氧化碳有毒,易与血液中的血红蛋白相结合,从而使血红蛋白不能很好地与氧气结合,造成生物体内缺氧,易与血液中的血红蛋白相结合的是一氧化碳,故填:④;
(4)氮气中含有氮元素,是空气中制造氮肥的重要原料,空气中制造氮肥的原料是氮气,故填:②;
(5)石墨质软,在纸上划过能留下痕迹,可用于制作铅笔芯,故填:①。
23. 碳元素是组成许多物质的基本元素。
(1)目前,人类使用的燃料大多来自化石燃料,如________、石油、天然气等,它们是_______ (选填“可再生”或“不可再生”)能源。天然气是一种较清洁的能源,其燃烧的化学方程式为____________。
(2)书写具有保存价值的档案时,规定使用碳素墨水的原因是__________。
【答案】(1)①. 煤 ②. 不可再生 ③.
(2)常温下碳的化学性质稳定
【解析】(1)目前,人类使用的燃料大多来自化石燃料,如煤、石油、天然气等,它们短期内不能得到补充,属于不可再生能源;天然气主要成分甲烷和氧气在点燃的条件下生成水和二氧化碳,化学方程式为;
(2)碳素墨水的主要成分是碳单质,碳在常温下化学性质稳定,不易发生反应,所以书写具有保存价值的档案时,规定使用碳素墨水,可长期保存字迹。
24. 化学使我们的生活变得绚丽多彩,日常生活中处处有化学。
(1)2024年春节期间,千年绝技“打铁花”上演1600℃中国式浪漫,请写出铁在氧气中燃烧的化学方程式__________。
(2)食用盐主要成分是氯化钠(NaCl),氯化钠中的阳离子符号为______。
(3)高钙奶中的“钙”指的是_____(选填“元素”或“物质”或“离子”)。
(4)茶杯中的茶漏能够将茶叶和茶水分开,该功能对应的实验操作名称是______。
【答案】(1)
(2)Na+
(3)元素
(4)过滤
【解析】(1)铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁,化学方程式为;
(2)食用盐主要成分是氯化钠(NaCl),氯化钠是由钠离子和氯离子构成的,阳离子为钠离子,符号为Na+;
(3)物质是由元素组成的,高钙奶中的“钙”指的是元素;
(4)茶杯中的茶漏能将茶叶和茶水分开,该功能对应的实验操作名称是过滤,过滤可分离难溶性固体和液体。
25. 古籍中蕴含着丰富的化学知识。
(1)《韩非子》中记载:“钻燧取火,以化腥臊。”“钻燧取火”指通过钻打火石方法取火。从燃烧的条件分析,“钻燧”的目的是 ________________。
(2)《天工开物》中有“煤饼烧石成灰”的记载,“烧石成灰”指碳酸钙在高温条件下转化为氧化钙和一种气体。
①“烧石成灰”过程中,发生反应的基本类型为_____________。
②“灰”遇水成浆,该反应的化学方程式为____________。
(3)《本草纲目》中记载古法酿酒:“烧酒……其清如水,味极浓烈,盖酒露也。”酒精的化学式为__________。
(4)《本草纲目》“烧酒”写道:“自元时始创其法,用浓酒和糟入甑,蒸令气上,复收其液..其清如水,味极浓烈,盖酒露也”。划线部分涉及的操作名称是________。
【答案】(1)使温度达到可燃物的着火点
(2)①. 分解反应 ②.
(3)
(4)蒸馏
【解析】(1)“钻燧取火”指通过钻打火石的方法取火,则从燃烧的条件分析,“钻燧”的目的是使温度达到可燃物的着火点;
(2)①“烧石成灰”指碳酸钙在高温条件下转化为氧化钙和二氧化碳,该反应符合“一变多”的特点,属于基本反应类型中的分解反应;
②“灰”遇水成浆,即氧化钙与水反应生成氢氧化钙,化学方程式为;
(3)酒精的化学式为;
(4)“用浓酒和糟入甑,蒸令气上,复收其液”涉及的操作名称是蒸馏。
26. 氢气的开发利用是氢能研究的热点。
(1)制氢:世界能源组织提出,在制氢过程中基本没有碳排放而得到的氢为绿氢,下列方式不能得到绿氢的是:______________(选填下列序号)
①水力发电制氢 ②太阳能制氢 ③火力发电制氢
A:甲烷和水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一,主要流程如下:
①:转化①发生反应的化学方程式为___________;
②:600℃时加入CaO的作用是__________;
B:下图为水在一种新型复合光催化剂(C3N4 /CQDs)和太阳光的作用下分解的原理图
③其中反应 II 属于______________ 反应(填基本反应类型)。
(2)储氢
①物理储氢:高压气态储氢,即通过高压将氢气液化至气瓶中加以储存。
②化学储氢:镁基储氢材料是最有发展潜力的储氢材料之一,利用Mg17Al12(一种镁铝合金)储氢及释氢的过程如图所示,释放的氢气比储存的氢气质量______(选填“多”或“相同”或“少”) 。
【答案】(1)①. ③ ②. ③. 除去二氧化碳 ④. 分解反应
(2)多
【解析】(1)在制氢过程中基本没有碳排放而得到的氢为绿氢,水力发电、太阳能发电均没有碳排放,可得到绿氢,而火力发电过程中有碳排放,不能得到绿氢,故选:③;
A、①:转化①中甲烷和水在650℃和催化剂催化作用下生成二氧化碳和水,化学方程式为;
②:从图像可知,转化后除去了二氧化碳,则600℃时加入CaO的作用是:用CaO将CO2转化为CaCO3,除去二氧化碳;
B、③:反应Ⅱ中过氧化氢在催化剂CQDS作用下和太阳光下分解生成水和氧气,该反应是一种物质生成两种物质,属于基本反应类型中的分解反应;
(2)②由图可知,释氢过程中发生的反应为:氢化镁与水反应生成氢氧化镁和氢气,反应的化学方程式为,由化学方程式可知,每贮藏1个氢分子,最终可以释放2个氢分子,故释放的氢气比贮氢吸收的氢气多。
27. 目前煤除了作为燃料外,更是一种重要的化工原料。工业上以煤和空气为原料生产尿素[CO(NH2)2]的一种流程如下:
(1)在煤和水蒸气反应前要将煤粉碎,这样的目的是______________。
(2)上述流程在高温高压催化剂的条件下合成氨气(NH3),该反应属于基本反应类型中________。氨气溶于水形成氨水,能使无色酚酞溶液变________色。
(3)上述流程中在高温高压的条件下合成尿素的同时生成水,反应的化学方程式是______。
(4)实际生产中,N2和H2不可能全部化为NH3。上述流程中可以循环利用的物质有N2、H2和___________ 。
【答案】(1)增大煤与水的接触面积,使反应更快、更充分
(2)①. 化合反应 ②. 红
(3)
(4)H2O##水
【解析】(1)在煤和水蒸气反应前要将煤粉碎,这样的目的是增大反应物接触面积,反应更快、更充分;
(2)氮气和氢气在高温高压催化剂的条件下合成氨气,该反应是两种物质生成一种物质,符合“多变一”的特点,属于化合反应;氨气溶于水形成氨水,氨水显碱性,能使无色酚酞溶液变红色;
(3)二氧化碳和氨气在高温高压条件下反应生成尿素和水,化学方程式为;
(4)合成尿素过程会生成水,水可以用于水煤气的制备,另外合成氨后剩余的氮气和氢气可以重新进行氨的合成,所以循环使用的物质为氮气、氢气和水。
三、实验题探究题(化学方程式2分,其它每空1分,共16分)
28. 实验室制取气体常常用到下列装置,结合图示实验装置,回答下列问题。
(1)填写对应字母仪器的名称:M_________。
(2)装置A和C均可用作过氧化氢制氧气的发生装置,其共同的优点是_____,其反应的化学方程式为___________。
(3)某气体不能用D装置收集,推测该气体可能具有的性质是_____(写一点即可)。
(4)查阅资料可知氯化氢气体是无色、有刺激性气味、密度比空气大气体,易溶于水,实验室通常用加热浓硫酸和氯化钠的混合物制取氯化氢气体。实验室若用A装置制取氯化氢气体,还需要的仪器是____和______;若用E装置收集氯化氢气体,空气从____端被排出(填序号)。
【答案】(1)铁架台
(2)①. 可以方便随时添加液体药品 ②. 2H2O22H2O+O2 ↑
(3)能(可)溶于水(或能与水反应)
(4)①. 酒精灯 ②. 陶土网 ③. ③
【解析】(1)仪器M的名称是铁架台。
(2)装置A和C均可用作过氧化氢制氧气的发生装置,分液漏斗和长颈漏斗都可以向容器内添加液体,故二者的共同优点是方便添加液体。过氧化氢在二氧化锰的催化条件下反应生成水和氧气,该反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2 ↑。
(3)某气体不能用D装置收集,即不能用排水法收集,说明该气体可能具有的性质是能溶于水或能与水反应。
(4)实验室通常用加热浓硫酸和氯化钠的混合物制取氯化氢气体。实验室若用A装置制取氯化氢气体,由于反应条件需要加热,还需要的仪器是酒精灯,圆底烧瓶不能直接加热,需要垫陶土网。若用E装置收集氯化氢气体,氯化氢的密度比空气大,应从长导管进入,则空气从短管排出,即从③端被排出。
29. CO2的捕集与资源化利用是化学研究热点,我国力争在2060年实现“碳中和”。化学实验小组的同学基于该思路,围绕“碳中和”的一系列内容展开了项目式学习活动。
I:含水层封存CO2一项比植物封存有前景的手段。含水层是在多孔岩石中含有盐水的地质构造,CO2被压至200-800千克/立方米的密度后泵入岩石中封存。
(1)“碳中和”的“碳”指的是__________(选填“碳元素”或“碳单质”或“二氧化碳”)。
(2)含水层封存CO2所得溶液能使紫色石蕊试液变红,此现象的原因是_________(用化学方程式表示)。
II.实验室模拟CO2吸收和释放
步骤①:按图1连接好装置,向外拉动任一注射器的活塞,一段时间后松开手,活塞回到0刻度。
步骤②:在三颈瓶中收集满二氧化碳,将盛有足量石灰水和足量稀盐酸的注射器固定在三颈瓶上,并安装压强传感器。
步骤③:关闭弹簧夹2,打开弹簧夹1,将注射器M中液体全部注入三颈瓶中,充分反应直至压强不再改变为止。
步骤④:关闭弹簧夹1,打开弹簧夹2,将注射器N中液体全部快速压进三颈瓶中,再关闭弹簧夹 2,充分反应至压强不再改变。
步骤⑤:打开两个弹簧夹,将两个注射器的活塞都拉回原位,再关闭两个弹簧夹,继续测量压强变化。
步骤③-⑤实验过程中装置内压强的变化如图2所示。
(3)实验步骤①的目的是_____________;
(4)分析图2可知,步骤③中推入的注射器M中试剂时发生反应的化学方程式为______________。
Ⅲ.CO2的资源化利用
(5)已知一定条件下CO2与H2以质量比11:2反应可生成CH4和水。与该反应类似,不同条件下,CO2与H2反应也能生成甲醇(CH4O)和水。生成甲醇时参加反应的CO2与H2的质量比为_________。
(6)自然界化学固碳:绿色植物通过_________作用吸收 CO2。
【答案】(1)二氧化碳
(2)
(3)检查装置的气密性
(4)
(5)22:3
(6)光合
【解析】(1)“碳中和”是指通过节能减排、植树造林等方式,抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”,可以判断这里的“碳”指的是“二氧化碳”;
(2)含水层封存CO2所得溶液能使紫色石蕊试液变红是因为二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使紫色石蕊试液变红,反应的化学方程式为;
(3)实验步骤①按图1连接好装置,向外拉动任一注射器的活塞,一段时间后松开手,活塞回到0刻度,说明装置气密性良好,这个操作的目的是检查装置气密性;
(4)由图可知,步骤③中推入注射器M中的试剂时装置中的压强减小,看到此现象说明加入试剂与二氧化碳反应,那么先推入的注射器M中的试剂为氢氧化钙溶液,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为;
(5)由已知条件可知CO2与H2以11:2的质量比反应生成CH4,根据质量守恒定律,另一产物为H2O,所以在一定条件下,CO2与H2反应也能生成甲醇和水,化学方程式为,则参加反应的CO2与H2的质量比为44:(1×2×3)=22:3;
(6)自然界化学固碳:绿色植物通过光合作用吸收CO2,释放氧气。
四、计算题(共6分)
30. 如图是碳酸钙D3片标签的部分信息。化学社团为测定该药片含碳酸钙的质量是否与标签相符,取10片药片研碎后放入相应容器中,再将100 g稀盐酸分五次加入,实验所得数据如下表(假设其他成分不含钙元素,也不参加反应):
(1)表中m的值为________。
(2)计算每片药片含碳酸钙的质量并判断是否与标签相符。(写出计算过程)
(3)小东按标签说明服用该钙片,每天补充钙元素的质量为多少克?
【答案】(1)3.3
(2)解:设10片药片中碳酸钙的质量为x,
则1片药片中碳酸钙的质量为<1.25g/片,与标签不相符合;
答:每片药片含碳酸钙的质量为1g,大于1.25g,与标签不相符。
(3)按标签说明服用该钙片,每日一次,每次1片,每片含碳酸钙的质量为1g,
则每天补充钙元素的质量为:1g×=0.4g,
答:每天补充钙元素的质量为0.4g。
【解析】
(1)由表中数据可知,第1次加入20g稀盐酸,生成1.1g二氧化碳,第2次加入20g稀盐酸,生成二氧化碳的总质量为1.1g×2=2.2g,第4次加入80g稀盐酸,生成二氧化碳的总质量为1.1g×4=4.4g,说明前4次每次加入20g稀盐酸,都生成1.1g二氧化碳,则第3次加入20g稀盐酸,生成1.1g×3=3.3g二氧化碳,所以表中m的值为3.3;
(2)见答案;
(3)见答案。
选项
劳动实践
化学知识
A
将氧气压缩到氧气罐中
分子在不断运动
B
用铅笔芯制作电极
石墨有导电性
C
使用氮气作保护气
氮气化学性质不活泼
D
炒菜时着火可用锅盖盖灭
隔绝氧气
选项
实验目的
实验设计
A
鉴别N2和稀有气体
燃着的木条
B
鉴别CO2和O2
用澄清的石灰水
C
除去CO2中混有少量的CO
点燃
D
鉴别H2O2与H2O
观察颜色
加入稀盐酸的总质量/g
20
40
60
80
100
生成气体的总质量/g
1.1
2.2
m
4.4
4.4
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