山东省烟台市招远市2024-2025学年九年级下学期期中化学试题（解析版）

这是一份山东省烟台市招远市2024-2025学年九年级下学期期中化学试题（解析版），共9页。试卷主要包含了可能用到相对原子质量， 空气是一种宝贵的资源， 掌握化学用语是学好化学的关键等内容，欢迎下载使用。
1.本试卷包括第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，满分100分。考试时间90分钟。
2.考生请将所有答案写在答题纸上，写在试卷中的无效。考试结束后，只交答题卡。
3.可能用到相对原子质量：H-1 He-4 Li-7 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 Cu-64
一、选择题(本题包括10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意)。
1. 《天工开物》被誉为“中国17世纪的工艺百科全书”，其中记载的下列工艺中主要涉及化学变化的是（ ）
A. 粮食酿醋B. 甘蔗榨汁
C. 楠木制船D. 沙里淘金
【答案】A
【解析】
【详解】A、粮食酿酒过程中有新物质酒精生成，属于化学变化，符合题意；
B、甘蔗榨汁过程中没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意；
C、楠木制船过程中没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意；
D、沙里淘金过程中没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意；
故选A。
2. 形成化学观念是化学学习的任务之一、下列有关叙述中，错误的是（ ）
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32g氧气充分反应，生成44g二氧化碳
C. 元素观：高锰酸钾、氧化汞分别加热都能产生氧气，这两种物质都含有氧元素
D. 能量观：人类利用的能量一定是通过化学反应获得的
【答案】D
【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，故选项说法正确；
B、碳充分燃烧生成二氧化碳，质量关系为：，即12g的碳和32g的氧气充分反应，可生成44g的二氧化碳，故选项说法正确；
C、高锰酸钾、氧化汞分别加热都能产生氧气，这两种物质都含有氧元素，故选项说法正确；
D、人类利用的能量并非全部通过化学反应获得，例如水能、风能、太阳能等属于物理变化，与化学反应无关，故选项说法错误。
故选：D。
3. 下列物质属于氧化物的是（ ）
A. 冰水共融物B. C. D. 氯酸钾
【答案】A
【解析】
【详解】A、冰水混合物中只有水，水是两种元素组成，其中一种是氧元素，属于氧化物，故选项符合题意；
B、臭氧中只有一种元素，属于单质，故选项不符合题意；
C、H2SO4中含有氢、硫、氧三种元素，不属于氧化物，故选项不符合题意；
D、氯酸钾中含有钾、氯、氧三种元素，不是氧化物，故选项不符合题意；
故选：A。
4. 如图所示的实验操作中，正确的是（ ）
【答案】C
【解析】
【详解】A、该装置通过长颈漏斗和外界相通，装置没有形成密闭状态，无论装置是否漏气，导管口均无气泡冒出，无法用图中方法检查装置的气密性，故A错误；
B、倾倒液体时，试管要倾斜，瓶塞要倒放，标签要朝向手心，瓶口紧挨试管口，故B错误；
C、量筒读数时，视线要与量筒内液体凹液面的最低处保持水平，故C正确；
D、氧气具有助燃性，氧气验满的方法为：将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明已经集满，故D错误；
故选：C。
5. 空气是一种宝贵的资源。下列有关空气及成分的叙述错误的是（ ）
A. 氧气具有可燃性，可用作火箭燃料的助燃剂
B. 液态氮气是很好的制冷剂
C. 稀有气体可用作工业生产和科学实验中的保护气
D. 空气质量指数级别越低，空气质量越好
【答案】A
【解析】
【详解】A、氧气具有助燃性，可用作火箭燃料的助燃剂，氧气不具有可燃性，选项错误；
B、液氮是液态氮气，液氮温度为-176℃，液氮气化吸热形成低温环境，故可以用作制冷剂，选项正确；
C、稀有气体化学性质稳定，可用作工业生产和科学实验中的保护气，选项正确；
D、空气质量指数级别越低，空气质量越好，选项正确；
故选A。
6. 掌握化学用语是学好化学的关键。下列用语表述正确的是（ ）
A. 碳酸钾的化学式：B. 铜离子：
C. 价的钙元素：D. 4个氢原子：
【答案】B
【解析】
【详解】A、钾元素的化合价为+1价，碳酸根的化合价为-2价，根据正价在左负价在右，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，故碳酸钾化学式为：K2CO3，选项错误；
B、铜离子带2个单位正电荷，离子符号的书写，将数字和正负号标在元素符号的右上角，先写数字，后标正负号，数值为1，省略不写，故离子符号为：Cu2+，选项正确；
C、化合价的表示方法：在元素的正上方表示，正负号在前，数字在后，故价的钙元素表示为：，选项错误；
D、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，故4个氢原子表示为：4H，选项错误；
故选B。
7. 下列有关氧气和“自然界中的氧循环”的说法中，正确的是（ ）
A. 常温下氧气能与所有金属发生反应
B. 氧气与非金属单质反应都能生成气体
C. 绿色植物通过光合作用使自然界中的氧原子总数增加
D. 动物新陈代谢、金属的锈蚀等变化过程都需要氧气的参与
【答案】D
【解析】
【详解】A、常温下氧气并不能与所有金属发生反应，如金的化学性质稳定，常温下不与氧气反应，选项错误；
B、氧气与非金属单质反应不都是生成气体，如红磷属于非金属单质，红磷与氧气反应生成五氧化二磷固体，选项错误；
C、光合属于化学反应，化学反应前后原子的种类、个数不变，选项错误；
D、动植物的新陈代谢、金属的锈蚀都属于缓慢氧化，都需要氧气参与，选项正确；
故选D。
8. 2025年春晚舞蹈《喜上枝头》的演员们穿着轻盈而鲜艳的服装，是由聚酯纤维(PET)制成的。聚酯纤维又是由对苯二甲酸()和乙二醇为原料制成的，对于其原料对苯二甲酸，下列说法正确的是（ ）
A. 对苯二甲酸中由碳、氢、氧三种元素质量比为
B. 对苯二甲酸由8个碳原子、6个氢原子和4个氧原子构成
C. 对苯二甲酸的相对分子质量为166
D. 对苯二甲酸中氧元素的质量分数最小
【答案】C
【解析】
【详解】A、对苯二甲酸中碳、氢、氧三种元素质量比为(12×8)：(1×6)：(16×4)=48：3：32，故选项说法错误；
B、对苯二甲酸是由对苯二甲酸分子构成，一个对苯二甲酸分子由8个碳原子、6个氢原子和4个氧原子构成，故选项说法错误；
C、对苯二甲酸的相对分子质量为：12×8+1×6+16×4=96+6+64=166，故选项说法正确；
D、对苯二甲酸中碳、氢、氧三种元素的质量比=(12×8)：(1×6)：(16×4)=48：3：32，所以对苯二甲酸中氢元素的质量分数最小，故选项说法错误；
故选：C。
9. 某实验小组按图a装置进行硫在氧气中燃烧实验。实验过程中绘制如图b的图像。下列说法错误的是（ ）
A. 硫在氧气中燃烧比空气中剧烈
B. 产生明亮的蓝紫色火焰
C. 图b纵坐标y可以表示元素的种类
D. 集气瓶底部水的作用是防止高温熔融物溅落炸裂瓶底
【答案】D
【解析】
【详解】A、由于空气中的氧气含量相对较低，在空气中燃烧不如在氧气中剧烈，故选项正确；
B、硫在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰，故选项正确；
C、图b表示随着时间的变化，纵坐标的量不变，化学反应前后元素的种类不变，故选项正确；
D、集气瓶底部的水的作用是吸收二氧化硫，防止污染空气，故选项错误。
故选：D。
10. 2024年11月27日，我国研发的全球首例大型固态储氢设备出口东南亚。氢化钠(NaH)是一种常见的储氢物质，与水反应能迅速放出氢气和另一种物质，该物质可能是（ ）
A. B. NaOHC. D.
【答案】B
【解析】
【分析】氢化钠与水反应生成氢气和另一种物质，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Na、O、H，生成物中含H，故生成物中还应含Na、O，故该物质中一定含Na、O元素，可能含氢元素。
【详解】A、碳酸钠由Na、C、O元素组成，该物质不可能是碳酸钠，不符合题意；
B、氢氧化钠由Na、O、H元素组成，该物质可能是氢氧化钠，符合题意；
C、过氧化氢由H、O元素组成，不含钠元素，该物质不可能过氧化氢，不符合题意；
D、二氧化碳由C、O元素组成，不含钠元素，且该物质中不含碳元素，故该物质不可能是二氧化碳，不符合题意。
故选B。
二、选择题(本题包括5小题，每小题2分，共10分。每小题有一个或两个选项符合题意，若正确选项有两个只选1个且正确给1分，有错选不给分)。
11. 中国空间站的“萨巴蒂尔系统”能将航天员排出的二氧化碳转化为水，有关反应的微观粒子示意图如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A. 反应前后原子种类未发生改变
B. 参加反应的甲和乙的微观粒子数量关系为l：1
C. 丙物质中碳元素、氢元素的质量比为1：4
D. 四种物质均由分子构成
【答案】BC
【解析】
【分析】由微观示意图可知，甲为二氧化碳、乙为氢气、丙为甲烷、丁为水，则该反应的化学方程式为CO2+4H2CH4+2H2O。
【详解】A、根据反应的微观粒子示意图可知，化学反应前后原子种类不变，说法正确，不符合题意；
B、由分析可知，参加反应的甲和乙的微观粒子数量关系为l：4，说法错误，符合题意；
C、丙物质（CH4）中碳元素、氢元素的质量比为12：（1×4）=3：1，不是1：4，说法错误，符合题意；
D、由分析可知，甲为二氧化碳，二氧化碳由二氧化碳分子构成；乙为氢气，氢气由氢分子构成；丙为甲烷，甲烷由甲烷分子构成；丁为水，水由水分子构成，因此反应中四种物质均由分子构成，说法正确，不符合题意。
故选BC。
12. 在探究乙醇的元素组成时，同学们设计如图1装置（装置气密性良好）进行实验，得到曲线如图2、图3。根据图示，以下分析不正确的是（ ）
A. 以上装置可以判断乙醇是否含有氧元素
B. 乙醇含有碳元素
C. 乙醇含有氢元素
D. 乙醇燃烧生成和水
【答案】A
【解析】
【详解】A、该实验中，通过CO2传感器测定二氧化碳浓度变化，湿度传感器测定相对湿度变化，能确定乙醇燃烧生成了二氧化碳（CO2）和水（H2O）。但仅根据生成二氧化碳和水，只能确定乙醇中一定含碳、氢两种元素，因为氧气（O2）参与了反应，无法确定乙醇中是否含氧元素，需要通过定量计算才能判断，选项A不正确；
B、从图2中可知，二氧化碳浓度随反应时间增加而升高，说明乙醇燃烧生成了二氧化碳。根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，氧气只含氧元素，可推出乙醇中含有碳元素，选项B正确；
C、图3中相对湿度随反应时间增加而升高，说明乙醇燃烧生成了水。根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，氧气只含氧元素，可推断出乙醇中含有氢元素，选项C正确；
D、由图2可知，随着反应的进行，二氧化碳浓度增大。由图3可知，随着反应的进行，相对湿度增大。因此可推断乙醇燃烧生成了二氧化碳和水，选项D正确。
故选A。
13. “绿色化学”的特点之一是“零排放”．在一定条件下，二氧化碳和氢气可以按照不同比例反应，生成下列有机物．其中二氧化碳和氢气反应，只生成一种产物就能实现“零排放”，该产物化学式是（ ）
A. CH4OB. CH2O2C. C2H6OD. C2H4O2
【答案】B
【解析】
【分析】根据“二氧化碳和氢气反应，只生成一种产物”可判断所生成的有机物中C、O元素的原子个数比应与CO2中C、O元素的原子个数相同为1：2；根据所生成有机物中C、O元素的原子个数比，判断四个选项中符合此特点的化学式即该物质的化学式。
【详解】A、根据化学式CH4O，可知该物质中C、O元素的原子个数比为1：1，不符合所生成有机物的特点，不符合题意；
B、根据化学式CH2O2，可知该物质中C、O元素的原子个数比为1：2，符合所生成有机物的特点，符合题意；
C、根据化学式C2H5OH，可知该物质中C、O元素的原子个数比为2：1，不符合所生成有机物的特点，不符合题意；
D、根据化学式C2H4O2，可知该物质中C、O元素的原子个数比为2：2=1：1，不符合所生成有机物的特点，不符合题意。故选B。
14. 在密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量分数如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 甲和乙的质量之和一定等于生成丙的质量B. 丙一定不可能是单质
C. 若3g乙参加反应，则生成17g丙D. 丁一定是该反应的催化剂
【答案】BC
【解析】
【分析】由四种物质反应前后各物质的质量分数可知，反应前后甲的质量分数减少了70%﹣42%＝28%，故甲是反应物；同理可以确定乙的质量分数减少了14%-（1-42%﹣40%﹣10%）＝6%，故乙是反应物；丙的质量分数增加了40%﹣（1﹣70%﹣14%﹣10%）＝34%，丙是生成物；丁的质量分数不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应。
【详解】A、该反应的反应物为甲和乙，生成物是丙，根据质量守恒定律，参加反应的甲、乙的质量之和（而不是甲、乙的质量之和）一定等于生成丙的质量，故选项说法错误；
B、该反应的反应物为甲和乙，生成物是丙，符合“多变一”的特征，属于化合反应，丙一定是化合物，故选项说法正确；
C、参加反应的乙和生成的丙的质量比为6%：34%＝3：17，则若消耗3g的乙，则生成17g的丙，故选项说法正确；
D、丁的质量分数不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应，故选项说法错误；
故选：BC。
15. 下列图像能正确反映对应变化关系的是（ ）
A. 木炭在密闭容器中燃烧
B. 红磷在装有一定量空气的密闭容器中燃烧
C. 用一定量的双氧水制取氧气
D. 在密闭容器内加热汞得到氧化汞
【答案】D
【解析】
【详解】A、木炭在密闭容器中燃烧生成二氧化碳气体，固体质量减少，不是不变。A图像不能正确反映对应变化关系，不符合题意；
B、红磷在密闭容器中燃烧，容器内的温度升高压强增大，冷却后容器内的压强减小，由于空气中的部分氧气被消耗，所以压强小于原来容器内的压强，不是等于原来容器内的压强。B图像不能正确反映对应变化关系，不符合题意；
C、用一定量的双氧水（即过氧化氢）制取氧气，其中催化剂起催化作用，加快双氧水的分解速率，但不会改变产量，最终生成的氧气应该一样多。C图像不能正确反映对应变化关系，不符合题意；
D、在密闭容器内加热汞得到氧化汞，根据质量守恒定律可知反应前后容器内物质总质量不变。D图像能正确反映对应变化关系，符合题意。
综上所述：选择D。
三、理解与应用题(本题包括3个小题，共25分)。
16. 生活、环保、健康等都离不开化学。
（1）2024年12月4日，我国申报的“春节—中国人庆祝传统新年的社会实践”通过评审，列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。乙巳蛇年迎来了首个“非遗版”春节。
①写春联。书写时用的墨汁中含有石墨，石墨与金刚石物理性质差异大的原因是_______。
②包饺子。饺子是除夕当天不可或缺的美食，在制作饺子馅时会用到食盐等调料，食盐主要成分氯化钠是由_______构成(填选项)。
A．原子 B．分子 C．离子
③放烟花。花炮中添加高氯酸钾()和铝粉等后，点燃会产生爆炸声和耀眼的闪光，为春节营造了满满的氛围感。高氯酸钾中氯元素的化合价为_______。
④看春晚。视觉秀以“金如意”元素点亮开篇，其设计取材于铜胎掐丝珐琅工艺。在制作铜胎掐丝珐琅过程中，胎体经加热后表面会生成一层黑色物质。写出该反应的化学方程式_______。
（2）北京冬奥会在世界上首次采用跨临界直冷制冰，该过程须先将气态压缩为液态。从微观角度分析该过程中发生改变的是_______。
（3）公园、车站等公共场所设有直饮水机，其处理水过程如图所示。
①吸附罐中固体颗粒的主要作用是吸附可溶性杂质，则固体颗粒可选用_______。
②紫外线灯管照射的作用是_______。
【答案】（1）①. 碳原子的排列方式不同 ②. C ③. ④.
（2）二氧化碳分子间的间隔
（3）①. 活性炭 ②. 杀菌消毒
【解析】（1）①石墨和金刚石虽然都是由碳元素组成的，但它们的物理性质差异很大，主要是因为它们的原子排列结构不同；
②氯化钠是由钠离子和氯离子构成的，故选：C；
③高氯酸钾中钾元素的化合价为+1，氧元素的化合价为-2，氯元素的化合价为x，根据化合物中元素正负化合价的代数和为零，则有：（+1）+x+（-2）×4=0，x=+7，高氯酸钾中氯元素的化合价为+7；
④铜和氧气在加热的条件下生成氧化铜，反应的化学方程式为：；
（2）二氧化碳被压缩为液态是因为二氧化碳分子间的间隔变小；
（3）①活性炭具有吸附性，吸附罐中固体颗粒的主要作用是吸附可溶性杂质，则固体颗粒可选用活性炭；
②紫外线灯管照射的作用是杀菌消毒。
17. “扬帆起航、逐梦九天”，中国航天事业不断刷新“中国高度”。
（1）长征五号B遥二运载火箭的推进剂使用液氢和液氧的组合。从微观角度分析：氢气和液氢都具有可燃性的原因是_______。
（2）神舟十三号载人飞船燃料舱内使用的燃料有偏二甲肼()、液氢等，助燃剂为四氧化二氮()、液氧等。发射时与剧烈反应，生成二氧化碳、水和一种常见的气体单质，其反应的化学方程式为：_______。
（3）“天问一号”火星探测器着陆于火星，对火星地貌、土壤、大气等进行探测。火星土壤中含量最多的元素与地球地壳中含量最多的元素相同，该元素是____(填名称)。火星大气的主要成分是约占96%，而仅占0.13%。为了人类未来可以移居火星，化学家通过如图所示的过程将转化为写出反应Ⅰ的化学方程式：___。通过该过程生成氧气16g，则理论上有___发生转化。
（4）2024年10月30日，我国“神舟十九号”载人飞船成功发射。氧气和水是维持航天员驻留空间站的必需物质，如图是空间站内常用水气整合系统的工作原理流程图。
①电解水的过程，与电源正极相连的电极产生的气体为_______。
②甲烷的化学式为，中数字“4”的含义是_______。
③由上述流程图可知，空间站通过物质循环获得水的途径共有_______(填数字)条。
④氧气循环再生过程中需要定期补充一定量的水，可能的原因是。_______。
【答案】（1）氢气和液氢都由氢分子构成，分子构成相同，化学性质相同
（2）
（3）①. 氧元素##氧 ②. ③. 44
（4）①. 氧气##O2 ②. 每个甲烷分子中含有4个氢原子 ③. 3##三 ④. 循环再生过程中生成了，而不参与循环再生过程，消耗了氢元素
【解析】
（1）液氢是液态氢气，氢气和液氢均是由氢分子构成，分子构成相同，化学性质相同，故氢气和液氢都具有可燃性；
（2）偏二甲肼和四氧化二氮在点燃的条件下反应生成二氧化碳、水和一种常见的气体单质，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、N、O，生成物中含C、O、H，故生成物中还应含N，故生成的气体单质是氮气，该反应的化学方程式为：；
（3）火星土壤中含量最多的元素与地球地壳中含量最多的元素相同，地球地壳中元素含量由高到低依次是：O、Si、Al、Fe、其他，故含量最高的元素是氧元素；
反应Ⅰ为二氧化碳和氢气在催化剂和加热的条件下反应生成一氧化碳和水，该反应的化学方程式为：；
由图可知，该反应的总反应为二氧化碳在一定条件下反应生成一氧化碳和氧气，该反应的化学方程式为：，该反应中参加反应的二氧化碳和生成氧气的质量比为：88:32=44:16，则通过该过程生成氧气16g，则理论上有44g二氧化碳发生转化；
（4）①在电解水实验中，“正氧负氢”，故与电源正极相连的电极产生的气体为氧气；
②位于化学式中元素符号（或原子团）的右下角，表示一个分子中所含的原子或原子团的个数。故CH4中“4”的含义是：每个甲烷分子中含4个氢原子；
③由上述流程图可知，空间站通过物质循环获得水的途径共有尿液净化、水蒸气冷凝、二氧化碳和氢气在一定条件下生成甲烷和水，故共有3条；
④氧气循环再生过程中需要定期补充一定量的水，可能的原因是循环再生过程中生成了甲烷，而甲烷不参与循环再生过程，消耗了氢元素。
18. 氢气作为新能源有很多优点，制取和储存是氢能源利用领域的研究热点，请回答下列问题：
（1）工业上一种制取的方法为，其生成物和在一种新型催化剂作用下进一步反应，其反应微观过程模型示意图如图1，从该示意图可以判断生成物C与D的分子个数比为_____。
（2）利用太阳能将水转化为氢能是一种理想的途径，某种光分解水的循环反应过程如图2所示，该循环过程中不断消耗的物质是_____(填化学式)。
（3）锂氮化合物可用于化学储氢，中锂元素与氮元素的质量比为，则_______。
（4）镁铜合金()是一种储氢材料，将镁、铜单质按比例在高温下熔炼得到上述合金。熔炼时需要通入氩气，目的是_____。该合金在一定条件下完全吸氢生成，与水反应生成白色的沉淀，并释放出，其化学反应方程式为_____。
【答案】（1）
（2）
（3）3
（4）①. 作保护气，防止镁、铜被氧化 ②.
【解析】（1）从图1可知，A代表二氧化碳、B代表氢气、C代表水、D代表甲醇，该反应是二氧化碳与氢气在催化剂作用下反应生成水和甲醇，反应的化学方程式为：；在化学方程式中，各物质化学式前的化学计量数之比就等于它们的分子个数比，所以生成物C（水）与D（甲醇）的分子个数比为1：1；
（2）从图2光分解水的循环反应过程示意图可以看出，整个过程是水在一定条件下分解产生氢气等，虽然有一些物质在过程中循环参与反应，但不断被消耗的物质是水，水的化学式为H2O，所以该循环过程中不断消耗的物质是H2O；
（3）在LixN中，锂元素（Li）的相对原子质量约为7，氮元素（N）的相对原子质量为14；已知锂元素与氮元素的质量比为3：2，则可列出（7×x）：（14×1）=3：2，解得x=3；
（4）镁铜合金（Mg2Cu）熔炼时通入氩气，氩气化学性质稳定，在这里的作用是作保护气，防止镁、铜在高温熔炼过程中与空气中的氧气等发生反应而被氧化；
MgH2与水反应生成白色的Mg（OH）2沉淀，并释放出H2，反应的化学方程式为。
四、实验与探究(本题包括4个小题，共40分)。
19. 实验室制取氧气中，可供选择的实验装置如图所示。
（1）写出仪器的名称：②_______。
（2）若用高锰酸钾氧气，发生装置可选用_______装置(填序号，下同)。
（3）若C装置制取氧气，反应的化学方程式为_____，选用该装置的优点是_____。若用图G装置收集氧气，则气体应从______(填“a”或“b”)口进入。
（4）实验室选择AD装置制取氧气，收集完氧气后，应进行的操作是先______再熄灭酒精灯。
（5）实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰固体的方法制取甲烷气体，已知甲烷难溶于水，比空气的密度小，制备甲烷的发生装置应选用_______装置，要收集甲烷气体，可以选用装置_______(填一种即可)。
（6）某小组开展跨学科实践活动，设计了甲图所示的自动供氧器为衰弱的老年人吸氧使用，该装置利用两种化学药剂【过碳酸钠()和二氧化锰】同时加入反应罐中制取氧气。回答下列问题：
①制氧机工作时发生了两步反应：第一步：；第二步：过氧化氢在二氧化锰催化下反应产生氧气。从反应的基本类型看，两步反应都属于_______反应。
②供氧器停止产生氧气时需添加药品，这时在加药口注入的试剂是_______。
A．过碳酸钠 B．二氧化锰 C．过碳酸钠和二氧化锰
③过滤罐对氧气起到清洁湿润的作用，若用乙图所示的装置代替过滤罐，这时应将反应罐的氧气出口与乙图中的导气管_____(a或b)管相连接。
【答案】（1）分液漏斗
（2）A
（3）①. ②. 可以控制反应速率 ③. a
（4）将导管移出水面
（5）①. A ②. D##F##G
（6）①. 分解 ②. A ③. b
【解析】（1）由图可知，仪器②的名称是：分液漏斗；
（2）若用高锰酸钾制取氧气，属于固体加热反应，发生装置可选A；
（3）C装置适用于固液不加热反应制取气体，适用于过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，该反应的化学方程式为：；选用该装置的优点是：可以通过分液漏斗控制液体的滴加速率，从而控制反应速率；若用图G装置收集氧气，氧气的密度比空气略大，则气体应从a口进入；
（4）实验室选择AD装置制取氧气，收集完氧气后，应进行的操作是先将导管移出水面，然后熄灭酒精灯，防止水倒流，炸裂试管；
（5）实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰固体的方法制取甲烷气体，属于固体加热反应，发生装置可选A；已知甲烷难溶于水，比空气的密度小，可用排水法或向下排空气法收集，收集装置可选D或F或G；
（6）①过氧化氢在二氧化锰催化下反应产生氧气和水，这两个反应均符合“一变多”的特点，均属于分解反应；②制氧机工作时发生反应为过碳酸钠分解生成碳酸钠和过氧化氢，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，在该反应中，二氧化锰是催化剂，化学反应前后催化剂的质量和化学性质不变，故供氧器停止产生氧气时需添加药品，这时在加药口注入的试剂是过碳酸钠。
故选A；
③过滤罐对氧气起到清洁湿润的作用，若用乙图所示的装置代替过滤罐，这时应将反应罐的氧气出口与乙图中的导气管b连接，这样才可以起到湿润氧气的作用。
20. 化学是一门以实验为基础的自然科学。结合下列实验装置图回答有关问题。
（1）实验一中铁丝在氧气中剧烈燃烧，该反应的化学方程式为_______。
（2）实验二通过对比，发现木炭在空气中和氧气中的燃烧剧烈程度不同，请从微观角度解释剧烈程度不同的原因_______。
（3）实验三测定空气中氧气含量的实验中，将盛有红磷的燃烧匙在酒精灯上点燃，迅速伸入集气瓶中，可以观察到的现象是红磷燃烧，产生大量_______，放热。正确选择药品是本实验成功的关键，下列说法不合理的是_______。
A．可以用铁代替红磷实验 B．红磷要足量 C．产物不能为气体
（4）从反应析，以上三个反应的相同点是_______(填序号)。
A. 都是分解反应B. 都放出热量
C. 产物常温下都是固体D. 都是化合反应
【答案】（1）
（2）单位体积的空间里氧分子的数目不同
（3）①. 白烟 ②. A
（4）BD
【解析】（1）铁丝在氧气中剧烈燃烧生成四氧化三铁，该反应的化学方程式为：；
（2）发现木炭在空气中和氧气中的燃烧剧烈程度不同，因为在纯氧环境中，氧气分子浓度更高，木炭颗粒与氧分子碰撞次数增多，反应速率增大，放热更快更剧烈即单位体积的空间里氧分子的数目不同；
（3）将盛有红磷的燃烧匙在酒精灯上点燃，迅速伸入集气瓶中，可以观察到的现象是红磷燃烧，产生大量白烟，
A、铁丝在氧气中不能燃烧，无法消耗氧气，不能代替红磷实验，故错误；
B、红磷要足量，使氧气尽可能被消耗完，减少实验误差，故正确；
C、产物不能为气体，否则会使得装置内压强差变化不明显，不能测量空气中的氧气含量，故正确，故选：A；
（4）A、硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，以上反应均符合“多变一”的特点，均属于化合反应，故选项说法错误；
B、硫、铁、木炭、红磷燃烧都放出热量，故选项说法正确；
C、硫、木炭燃烧的产物是气体，铁、红磷燃烧的产物是固体，故选项说法错误；
D、硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，以上反应均符合“多变一”的特点，均属于化合反应，故选项说法正确，故选：BD。
21. 学习了“过氧化氢制氧气使用二氧化锰作催化剂”之后，在“寻找新的催化剂”的活动中，对“硫酸铜(白色固体)能否作过氧化氢分解的催化剂”进行了以下探究。
【实验探究】
（1）甲同学按如下方案进行实验。
【评价改进】
（2）大家认为甲同学的实验结论不严谨。若要确定该实验结论正确，还需证明硫酸铜的_______在反应前后都没有发生改变。
【继续探究】
乙同学补做以下实验，进而确认了甲同学的实验结论。(提示：)
（3）若上述实验中_____(填最简整数比)，则证明反应前后铜离子质量没有发生变化。
【讨论交流】
（4）大家认为还可以采取另一种方法得到上述实验结论：在甲同学实验的基础上，将乙同学实验的烧杯B中的溶液蒸发、干燥得到白色固体，再称得其质量为_______g，然后将白色固体加入5%的过氧化氢溶液中，仍然可以加速过氧化氢分解。
（5）兴趣小组用图甲所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入10mL相同浓度的过氧化氢稀溶液后，用传感器测量装置中气压的变化、如图乙中曲线a、b所示。
①结合实验和曲线a、b分析，两种催化剂中催化效率更高的是_______。
②从曲线a、b的变化可以看出，过氧化氢分解的反应是_______(填“放热”或“吸热”)反应，加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是_______s(填“30”“65”或“120”)。
③曲线a、b最终达到相同压强，说明_______。
【答案】（1）带火星的木条复燃
（2）质量和化学性质
（3）
（4）
（5）①. 猪肝块 ②. 放热 ③. 30 ④. 最终生成氧气的体积相同，不同催化剂对反应产物的质量无影响(或催化剂不能改变生成物的质量等)
【解析】（1）结论为硫酸铜能作过氧化氢分解的催化剂，故过氧化氢在硫酸铜的催化下分解生成水和氧气，氧气具有助燃性，故步骤③：带火星的木条复燃；
（2）催化剂能改变化学反应速率，化学反应前后其质量和化学性质不变，加入硫酸铜前，带火星的木条不复燃，加入硫酸铜后，产生气泡，带火星的木条复燃，说明硫酸铜能加快过氧化氢的分解速率。故若要确定该实验结论正确，还需证明硫酸铜的质量和化学性质在反应前后都没有发生改变；
（3）该实验中最后得到的滤渣为氢氧化钠和硫酸铜反应生成的氢氧化铜，可根据生成氢氧化铜的质量计算出参加反应的硫酸铜的质量。
解：设参加反应的硫酸铜的质量为x
x=，即m1g=，即m1：m2=80:49时，证明反应前后铜离子质量没有发生变化；
（4）在甲同学实验的基础上，将乙同学实验的烧杯B中的溶液蒸发、干燥得到白色固体，再称得其质量为m1g，说明化学反应前后硫酸铜的质量不变，然后将白色固体加入5%的过氧化氢溶液中，仍然可以加速过氧化氢分解，说明化学反应前后硫酸铜的化学性质不变；
（5）①由图乙可知，相同条件下，使用猪肝块作催化剂时，反应速率较快，说明两种催化剂中催化效率更高的是猪肝块；
②从曲线a、b的变化可以看出，压强先增大后减小，说明过氧化氢分解的反应是放热反应，待完全反应后，逐渐冷却至室温，故压强减小；
由图可知，加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是30s。此时压强最大；
③曲线a、b最终达到相同的压强，说明最终生成氧气的体积相同，说明催化剂不能改变生成物的质量。
22. 质量守恒定律的发现，使得人们对于化学变化的认识进入了“定量”研究的阶段，某中学化学兴趣小组从定量的角度对某些化学反应进行了探究。
探究一：验证质量守恒定律，该兴趣小组同学设计了如图所示的甲乙两个实验。
（1）甲实验所做的是硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应前后质量的测定实验，该实验过程中能观察到的现象有_______。
（2）乙实验是先将烧杯放在天平上用砝码平衡，然后倾斜烧杯使盐酸与碳酸钙粉末()接触，反应结束后发现天平的指针_______(填“偏左”“偏右”或“不偏转”)。
（3）交流讨论：①乙实验的反应_______(填“符合”或“不符合”)质量守恒定律。②为达到实验目的，小组同学设计了图中丙、丁实验装置来改进乙实验，选出你认为最合适的装置为_______，并说明理由_______。
探究二：应用质量守恒定律探究物质组成。木糖醇是一种白色粉末状物质，新型甜味剂。
【提出问题】
木糖醇是由什么元素组成的？
【提供资料】
①浓硫酸是干燥剂，能够吸收水分。
②氢氧化钠溶液能与二氧化碳反应。
③碱石灰能够用来吸收水蒸气和二氧化碳。
【定性实验】
（4）完善表格
【定量实验】
查阅资料可知，经权威实验证明木糖醇完全燃烧的产物只有二氧化碳和水。为进一步确定木糖醇的元素组成，取6.08g木糖醇样品进行如图的探究(假设图中每一步反应都能充分进行)。
【实验分析】
（5）在实验前，需要先通一会儿氮气的目的是_______。
（6）实验时将6.08g木糖醇样品放入A装置中使之充分燃烧，待反应物消失后继续通入氮气直至室温，称量发现B装置增重4.32g，C装置增重8.8g，则木糖醇中含有的碳元素质量是_______g，除定性实验确定的元素外，还含有_______元素，其质量为_______g。
【答案】（1）溶液中生成蓝色沉淀，反应前后天平不偏转
（2）偏右
（3）①. 符合 ②. 丁 ③. 用天平测量时不受浮力影响
（4）①. 氢元素##氢##H ②. 澄清石灰水变浑浊
（5）排尽装置内的空气，防止空气中的二氧化碳和水干扰实验
（6）①. 2.4 ②. 氧##O ③. 3.2
【解析】（1）甲实验中硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜和硫酸钠，且无气体生成，化学反应前后物质的总质量相等，故现象是：溶液中生成蓝色沉淀，反应前后天平不偏转；
（2）碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，二氧化碳是气体，会散逸到空气中，导致左边质量减小，故反应结束后发现天平的指针偏右；
（3）①乙实验中碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，该反应有新物质生成，属于化学变化，符合质量守恒定律；
②碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，反应生成了气体，会导致装置内压强增大，如果选择丙装置，气球会胀大，产生向上的浮力，从而影响实验，故最合适的装置为丁，因为用天平测量时不受浮力影响；
（4）1.取适量的木糖醇使其燃烧，同时将一只干燥的烧杯罩在火焰上方，烧杯内壁出现水雾，说明木糖醇燃烧生成了水，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，水由H、O元素组成，反应物氧气由氧元素组成，故木糖醇中一定含氢元素；
2.实验结论为木糖醇中一定含有碳元素，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，则木糖醇燃烧生成了二氧化碳，将烧杯倒转，并注入澄清的石灰水，振荡，二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，故现象是：澄清石灰水变浑浊；
（5）在实验前，需要先通一会儿氮气的目的是排尽装置内的空气，防止空气中的二氧化碳和水干扰实验；
（6）将6.08g木糖醇样品放入A装置中使之充分燃烧，待反应物消失后继续通入氮气直至室温，称量发现B装置增重4.32g，C装置增重8.8g，B装置增加的质量为反应生成水的质量，则生成水的质量为4.32g，C装置增加的质量为反应生成二氧化碳的质量，则生成二氧化碳的质量为8.8g，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，生成物中含C、H、O，反应物氧气由氧元素组成，则木糖醇中一定含C、H元素，碳元素的质量与生成二氧化碳中碳元素的质量相等，则碳元素的质量为：，氢元素的质量与生成水中氢元素的质量相等，则氢元素的质量为：，2.4g+0.48g=2.88g小于6.08g，则木糖醇中一定含氧元素，氧元素的质量为：6.08g-2.88g=3.2g。
五、分析与计算题(本题包括1个小题，共5分)。
23. 氧烛主要应用于军事和医疗急救。使用时按压启动装置，产氧药块中的镁持续氧化放热，产生热量使氯酸钠()分解(氯酸钠化学性质和氯酸钾相似，分解后氧元素全部转化为氧气)，生成的氧气经过滤装置后由出口排出。
（1）氯酸钠()中氧元素质量分数为_______(精确到0.1%)。
（2）若氧烛装置内含有1065g氯酸钠，请计算理论上氯酸钠能分解产生的质量是______(写出计算过程)。
【答案】（1）45.1%
（2）解：设若氧烛置内含有1065g氯酸钠，理论上氯酸钠能分解产生的质量为
答：理论上氯酸钠能分解产生的质量为480g。
【解析】（1）氯酸钠()中氧元素质量分数为；
（2）解析见答案。
A．检查装置气密性
B．倾倒液体
C．量取液体的体积
D．氧气验满
实验步骤
实验现象
实验结论
步骤①木条不复燃
步骤②产生气泡，溶液变成蓝色
步骤③_______
硫酸铜能作过氧化氢分解的催化剂
实验步骤
实验现象
实验结论
1.取适量的木糖醇使其燃烧，同时将一只干燥的烧杯罩在火焰上方
烧杯内壁出现水雾
证明木糖醇中一定含有_______
2.将烧杯倒转，并注入澄清的石灰水，振荡
_______
证明木糖醇中一定含有碳元素