2021-2022学年江苏省常州市溧阳市九年级上学期化学期中试题及答案

这是一份2021-2022学年江苏省常州市溧阳市九年级上学期化学期中试题及答案，共20页。试卷主要包含了选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题(本题包括20小题，每小题2分，共4 0分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. 践行“绿水青山就是金山银山”理念,建设美丽南京。下列做法不符合该理念的是( )
A. 工业废水灌溉农田B. 大力发展清洁能源
C. 分类回收生活垃圾D. 逐步淘汰老旧车辆
【答案】A
【解析】
【详解】A、工业废水灌溉农田，由于工业废水中含有有毒、有害的物质等，会污染水土、造成农业减产甚至绝产等，符合题意；
B、研制开发清洁能源，可以节约能源、减少对环境的污染，不符合题意；
C、分类回收生活垃圾，可以节约能源、减少对环境的污染，不符合题意；
D、逐步淘汰老旧车辆，可以节约能源、减少对环境的污染，不符合题意。故选A。
2. 生活中有太多的变化，下列“变”中涉及化学变化的是
A 葡萄“变”美酒B. 树根“变”根雕
C. 玉石“变”印章D. 玩具机器人“变”形
【答案】A
【解析】
【详解】A、葡萄“变”美酒，有酒精等新物质生成，属于化学变化；
B、树根“变”根雕，只是形状发生了改变，无新物质生成，属于物理变化；
C、玉石“变”印章，只是形状发生了改变，无新物质生成，属于物理变化；
D、玩具机器人“变”形，只是形状发生了改变，无新物质生成，属于物理变化。
故选A。
3. 下列关于氧气物理性质的说法中，正确的是
A. 通常状况下，氧气的密度小于空气B. 鱼类能在水中生活，证明氧气易溶于水
C. 低温加压，可使氧气液化成淡蓝色的液体D. 通常状况下，氧气是无色，略有气味的气体
【答案】C
【解析】
【详解】A. 通常状况下，氧气的密度大于空气，此选项错误；
B. 鱼类能在水中生活，证明水中溶解了氧气，不能证明氧气易溶于水，此选项错误；
C. 低温加压，可使氧气液化成淡蓝色的液体，此选项正确；
D. 通常状况下，氧气是无色，无气味的气体，此选项错误。
故选C。
4. 下列有关实验现象的描述中，不正确的是
A. 加热碳酸氢铵时，闻到刺激性的氨臭气味
B. 加热“铜绿”时，绿色粉末变成黑色粉末，试管内壁出现小水珠
C. 电解水时负极与正极产生气体体积比为1:2
D. 氢气在空气中安静地燃烧，发出淡蓝色火焰
【答案】C
【解析】
【详解】A. 加热碳酸氢铵时，生成氨气、水、二氧化碳，其中氨气有刺激性气味，所以加热碳酸氢铵时，可闻到刺激性的氨臭气味，此选项正确；
B. 加热“铜绿”时，发生分解反应生成氧化铜、水、二氧化碳，则绿色粉末变成黑色粉末，试管内壁出现小水珠，此选项正确；
C. 电解水时，正氧负氢，氢二氧一。负极与正极产生气体分别是氢气、氧气，它们的体积比为2:1，此选项错误；
D. 氢气在空气中安静地燃烧，发出淡蓝色火焰，此选项正确。
故选C。
5. 下列关于二氧化碳的说法中，正确的是
A. 二氧化碳能灭火，与它不可燃、不助燃、且密度比空气大的性质有关
B. 将二氧化碳通入紫色石蕊试液，再加热试液，石蕊试液的颜色变化为先变红后变无色
C. 二氧化碳有毒，不能供给呼吸
D. 二氧化碳由碳和氧气混合而成的
【答案】A
【解析】
【详解】A、二氧化碳能灭火，与它不可燃、不助燃、且密度比空气大的性质有关，故选项说法正确；
B、二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸具有酸性，能使石蕊试液变红，碳酸不稳定，受热易分解，酸性消失，试液由红变紫，故选项说法错误；
C、二氧化碳无毒，但是不能供给呼吸，故选项说法错误；
D、二氧化碳由碳元素和氧元素组成的，故选项说法错误。
故选：A。
6. 如图所示实验操作正确的是
A 倾倒液体B. 读取液体体积
C. 检查气密性D. 取用少量液体
【答案】C
【解析】
【详解】A．向试管中倾倒液体药品时，瓶塞要倒放，标签要对准手心，瓶口紧挨试管口；图中瓶口没有紧挨试管口、瓶塞没有倒放、标签没有向着手心，故选项A所示操作错误；
B．量取液体时，视线与液体的凹液面最低处保持水平，图中仰视刻度读数，故选项B操作错误；
C．检查装置气密性的方法：把导管的一端浸没在水里，双手紧握容器外壁，若导管口有气泡冒出，装置不漏气，故选项C所示操作正确；
D．使用胶头滴管滴加少量液体的操作，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，故选项D所示操作错误。
故选C。
【点睛】本题难度不大，熟悉各种仪器的用途及使用注意事项、常见化学实验基本操作的注意事项是解答此类试题的关键。
7. 下列关于仪器名称书写正确的是
A. 坩锅钳B. 量桶C. 石绵网D. 锥形瓶
【答案】D
【解析】
【详解】A、仪器名称是坩埚钳，错误；
B、仪器名称是量筒不是量桶，错误；
C、仪器名称是石棉网，错误；
D、仪器名称是锥形瓶，正确。
故选D。
8. 建立宏观与微观的联系是化学特有的思维方式。下列对于宏观现象的微观解释中，错误的是
A. 过氧化氢分解，是因为过氧化氢分子被破坏，形成新的分子
B. “酒香不怕巷子深”，说明了分子在不断运动
C. 氧气和液氧都能支持燃烧，是因为构成它们的分子相同
D. 20mL水与20mL酒精混合后体积小于40mL，主要是因为分子体积变小
【答案】D
【解析】
【分析】根据分子的基本特征：分子质量和体积都很小；分子之间有间隔；分子是在不断运动的；同种物质的分子性质相同，不同物质的分子性质不同，结合事实进行分析判断即可。
【详解】A. 过氧化氢分解是化学变化，是因为过氧化氢分子被破坏，形成新的分子，故选项解释正确；
B.“酒香不怕巷子深”，说明了分子在不断运动，故选项解释正确；
C. 氧气和液氧都能支持燃烧是因为构成它们的分子相同，故选项解释正确；
D.20mL水与20mL酒精混合后体积小于40mL，是因为分子之间有间隔，一部分水分子和酒精分子会互相占据分子之间的间隔，故选项解释错误。
故选：D。
9. 下列疾病可能与缺锌有关的是
A. 佝偻病B. 侏儒症C. 贫血症D. 甲状腺肿大
【答案】B
【解析】
【详解】A. 缺钙易患佝偻病，此选项不符合题意；
B. 严重缺锌会导致蛋白质合成障碍，从而引起体内生长激素分泌不足而诱发侏儒症，此选项符合题意；
C. 缺铁会患缺铁性贫血，此选项不符合题意；
D. 缺碘易患甲状腺肿大疾病，此选项不符合题意。
故选B。
10. 下列各组物质，按单质、化合物顺序排列的是
A. 海水、碳酸钠B. 氮气、二氧化碳C. 汽水、硫D. 冰水、水银
【答案】B
【解析】
【分析】由同种物质组成的是纯净物，由不同种物质组成的是混合物。由同种元素组成的纯净物是单质，由不同种元素组成的纯净物是化合物。
【详解】A. 海水属于混合物，碳酸钠属于化合物，此选项不符合题意；
B. 氮气属于单质，二氧化碳属于化合物，此选项符合题意；
C. 汽水属于混合物，硫属于单质，此选项不符合题意；
D. 冰、水是同种物质，则冰水属于化合物，水银是汞的俗称，水银属于单质，此选项不符合题意。
故选B。
11. 近期，新型冠状病毒肆虐全球，威着人类的健康。过氧乙酸(化学式:C2H4O3)可以起杀菌消毒作用，下列有关叙述正确的是
A. 过氧乙酸的相对分子质量为76
B. 过氧乙酸中C、H、O三种元素的质量比为2:4:3
C. 过氧乙酸是由2个碳原子、4个氢原子、3个氧原子构成的
D. 过氧乙酸分子是由碳元素、氢元素、氧元素组成的
【答案】A
【解析】
【详解】A、过氧乙酸的相对分子质量为：12×2+1×4+16×3=76，故选项说法正确；
B、过氧乙酸中C、H、O三种元素的质量比为：（12×2）：（1×4）：（16×3）)=6:1：12≠2: 4: 3，故选项说法错误；
C、一个过氧乙酸分子由2个碳原子、4个氢原子和3个氧原子构成，故选项说法错误；
D、过氧乙酸是由碳元素、氢元素、氧元素组成的，故选项说法错误。
故选：A。
12. 如图表示两种气体发生化学反应的微观示意图，其中相同的球代表同种原子。你认为下列说法正确的是
A. 反应物与生成物都是单质
B. 分子在化学变化中不可分
C. 该反应属于化合反应
D. 化学反应前后元素的种类发生了变化
【答案】C
【解析】
【详解】A、反应物中两种物质都是由相同的原子构成分子后再构成物质，属于单质，而生成物是由不同的原子构成分子再构成物质，属于化合物。选项A错误；
B、由图可知，反应前后分子发生了变化，分子在化学变化中是可分的。选项B错误；
C、该反应是两种单质反应生成一种化合物，属于化合反应。选项C正确；
D、反应前后分子发生变化，但原子没有发生变化，元素也没有发生变化。选项D错误。
故选：C。
13. 下列化合物中，硫元素的化合价最低的是
A. SB. H2SC. SO3D. H2SO4
【答案】B
【解析】
【详解】A. 单质中元素的化合价为0，S中硫元素的化合价为0；
B. H2S中氢元素的化合价为+1，根据化合物中各元素化合价的代数和为零，硫元素的化合价为-2；
C. SO3中氧元素的化合价为-2，根据化合物中各元素化合价的代数和为零，硫元素的化合价为+6；
D. H2SO4中氧元素的化合价为-2，氢元素的化合价为+1，根据化合物中各元素化合价的代数和为零，硫元素的化合价为+6。
则硫元素的化合价最低的是H2S，故选B。
14. NO2是一种红棕色气体，在一定条件下每两个NO2分子会聚合成一个新分子N2O4。下列说法正确的是
A. NO2转化为N2O4属于物理变化B. 每个N2O4分子里含有两个NO2分子
C. 两者中的N元素化合价不同D. 等质量的N2O4和NO2，所含氮原子的个数相同
【答案】D
【解析】
【详解】A、NO2和N2O4是两种不同的物质，则NO2转化为N2O4属于化学变化，此选项错误；
B、每个N2O4分子里含有2个氮原子和4个氧原子，此选项错误；
C、两者中N元素化合价均为+4价，此选项错误；
D、假设N2O4和NO2的质量均为92g，则92gN2O4中氮元素的质量为：92g×=28g，92gNO2中氮元素的质量为：92g×=28g，氮元素的质量相等，所以28g氮元素中所含氮原子的个数相同，此选项正确。
故选：D。
15. 下列比较较为合理的是
A. 地壳中的含量:氧元素＞铝元素B. 活泼性:氮气>氧气
C. 沸点:液氮>液氧D. 在空气中的含量:氧气>氮气
【答案】A
【解析】
【详解】A. 地壳中元素的含量由多到少的顺序是：氧、硅、铝、铁、钙等，此选项正确；
B. 氧气是一种化学性质比较活泼的气体，氮气的化学性质不活泼，活泼性：氧气＞氮气，此选项错误；
C. 液氮的沸点是-196℃，液氧的沸点是-183℃，液氮的沸点低于液氧的沸点，此选项错误；
D. 空气中含量氧气占21%，氮气占78%，在空气中的含量:氮气>氧气，此选项错误。
故选A。
16. 在给定条件下，下列物质间的转化不能一步实现的是
A. CCO2B. H2O2O2
C. H2OH2D. FeFe2O3
【答案】D
【解析】
【详解】A、 碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，则CCO2能一步实现，此选项不符合题意；
B、 过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，则H2O2O2能一步实现，此选项不符合题意；
C、水通电分解生成氢气和氧气，则H2OH2能一步实现，此选项不符合题意；
D、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，则FeFe2O3不能一步实现，此选项符合题意。
故选：D。
17. 如图所示，将一截两端不封口的玻璃管，一端系上一个小气球，另一端穿过双孔橡皮塞，橡皮塞和一个U形管相连，向一个盛满二氧化碳的锥形瓶中加入足量的石灰水，迅速塞紧橡皮塞．观察到的现象是 ( )
A. 气球膨胀变大，打开止水夹，U形管中的水位左高右低
B. 气球没有明显变化，打开止水夹，U形管中的水位右高左低
C. 气球膨胀后又瘪下去，打开止水夹，U形管中的左右水位不变
D. 气球比原来更瘪了，打开止水夹，U形管中的水全部进入到锥形瓶中
【答案】A
【解析】
【详解】A.向盛满二氧化碳的锥形瓶中加入足量石灰水，二氧化碳可以和石灰水的成分氢氧化钙反应，消耗锥形瓶内气体使锥形瓶内压强减小，使气球变大；打开止水夹后，U型管内水在大气压的影响下左侧升高右侧降低，故A正确；
B.二氧化碳与石灰水反应消耗锥形瓶内气体，压强减小，气球变大；打开止水夹后，U型管内水位左侧升高右侧降低，故B错误；
C. 由于二氧化碳与石灰水反应消耗锥形瓶内气体，压强减小，气球变大，操作中锥形瓶内压强未再变大，故气球膨胀后打开止水夹前不会瘪下去；打开止水夹后，U型管水位发生改变，故C错误；
D. 由于二氧化碳与石灰水反应消耗锥形瓶内气体，压强减小，气球变大，而不会变瘪，故D错误。
18. 某化学兴趣小组为探究分子的运动情况，在玻璃管两端同时放入蘸有溶液的棉花，分别做了如图所示两个实验，3分钟后观察到相反的实验现象。下列说法不正确的是
A. 实验一中右边棉花变红，实验二中左边棉花变红
B. 实验二使用气球是为了缓冲管内气压的骤然升高
C. 实验一说明常温下只有氨分子在不断运动
D. 实验二说明温度升高，分子运动速率加快
【答案】C
【解析】
【详解】A、常温下氨分子运动速率大于酚酞分子运动速率，实验一中右边棉花变红，升高温度分子运动速率加快，实验二中左边棉花变红，故A说法正确，不符合题意；
B、升高温度分子之间间隔变大，玻璃管内压强增大，实验二使用气球是为了缓冲管内气压的骤然升高，故B说法正确，不符合题意；
C、实验一说明常温下氨分子运动速率大于酚酞分子，故C说法错误，符合题意；
D、实验二和实验一中现象对比，说明温度升高，分子运动速率加快，故D说法正确，不符合题意。
故选C。
19. 下图中甲装置可用于测定空气中氧气的含量，其中与集气相连的压强传感器等电子设各能将集气瓶内气体压强精确地记录并保存下来。图乙、图丙是用该装置测得的红碳和木炭分别在集气中燃烧的压强一时间关系图(该装置气密性良好，是集气瓶内初始气压，和分别是反应结東后恢复到室温时集气瓶内的气压)。下列说法正确的是
A. 烧匙内所装红磷或木炭的多少对实验结果无影响
B. 反应开始时集气瓶中压强瞬间变大是由燃烧放热造成的
C. 由图丙可推出空气中氧气的含量
D. P=0.79P0，P’=P0是因为红磷的着火点(可燃物燃烧所需要的最低温度)比木炭低
【答案】B
【解析】
【详解】A．若所用药品过少，就不会将装置内的氧气耗尽，会导致实验结果出现误差，错误；
B．反应开始时，物质燃烧放出大量的热，气体体积受热膨胀，所以集气瓶中压强瞬间变大的是由燃烧放热造成的，正确；
C．由于碳与氧气反应生成二氧化碳，虽然消耗了氧气，但又生成了气体，装置内气体压强保持不变，无法测定，错误；
D．压强不同的原因主要是木碳燃烧生成了二氧化碳气体，红磷燃烧消耗氧气生成固体，与可燃物的着火点无关，错误。
故选B。
20. 由CO和SO2组成混合气体，测得其中碳元素的质量分数是24％，则该混合气体中二氧化硫的质量分数是
A. 16%B. 32%C. 22%D. 44%
【答案】D
【解析】
【分析】根据碳元素的质量分数分析碳元素的质量，进一步计算一氧化碳的质量，从而得出二氧化硫的质量，进一步计算混合气体中二氧化硫的质量分数。
【详解】假设混合气体的质量为100g，则碳元素的质量为100g×24%=24g，所以一氧化碳的质量为，所以二氧化硫的质量为100g-56g=44g，该混合气体中二氧化硫的质量分数是 。
故选：D。
二、（本题包括4小题，共20分）
21. 用符合要求物质的序号填空：①氮气；②干冰；③石墨；④氧气；⑤氢气
（1）常用于电池电极的是_____________；
（2）常用作火箭助燃剂的是_____________；
（3）常用作食品保护气的是___________；
（4）用于人工降雨的是____________。
【答案】（1）③ （2）④
（3）① （4）②
【解析】
【分析】
【小问1详解】
石墨具有导电性，常用于电池电极，故填：③；
【小问2详解】
氧气具有助燃性，常用作火箭助燃剂，故填④；
【小问3详解】
氮气化学性质稳定，常用作粮食保护气，故填①；
【小问4详解】
干冰是固态二氧化碳，升华吸收热量，可用于人工降雨，故填：②。
22. 按要求写出相应的化学符号填空:
（1）2个氧原子_____________；
（2）保持二氧化碳化学性质的微粒是_____________；
（3）食用盐的主要成分为氯化钠，其阳离子符号为_____________；
（4）若用“”表示一个氮原子原子，则表示的化学符号是_____________。
【答案】（1）2O （2）CO2
（3）Na+ （4）2N2
【解析】
【小问1详解】
由原子的表示方法，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，2个氧原子表示为2O；
【小问2详解】
分子是保持物质化学性质的最小粒子，则保持二氧化碳化学性质的微粒是二氧化碳分子，表示为CO2；
【小问3详解】
氯化钠由钠离子、氯离子构成，带正电荷的离子是阳离子，氯化钠中阳离子是钠离子，表示为Na+；
【小问4详解】
若用“”表示一个氮原子原子，则表示两个氮分子，表示为2N2。
23. 人与自然是生命共同体。右图是自然界中部分碳循环途径。
（1）碳循环中的“碳”是指碳___________(填“单质”或“元素”)。
（2）⑥的反应过程中____________(填“释放”或“吸收”)能量。
（3）①～⑥中，表示CO2消耗途径的是____________（填序号，下同）；主要过程属于缓慢氧化的有①、②和_____________。
【答案】（1）元素 （2）释放
（3） ①. ④ ②. ③
【解析】
【小问1详解】
碳循环中的“碳”是指碳元素；
【小问2详解】
⑥的反应过程是含碳燃料的燃烧，此过程会放出热量；
【小问3详解】
由图示可知，①~⑥中，表示CO2消耗途径的是④，即绿色植物的光合作用；主要过程属于缓慢氧化的有①、②③（动植物的呼吸作用）。
24. 溧阳许多校区内设有直饮水机，其中水处理的过程如下图所示。
（1）步骤③对应的作用是___________________(选填字母)。
A. 过滤B. 蒸馏C. 杀菌消毒
（2）炭罐中活性炭是利用其______________性。
（3）超滤膜的作用相当于实验室的__________(填操作名称)，该操作的目的是____________________。
（4）长期饮用硬水会对人体健康不利，生活中常用__________________(填名称)来区分硬水和软水，通过_________________________的方法将硬水软化。
（5）下列实验能证明水是由氢、氧两种元素组成的是________________(选填字母)
A. 水的电解B. 水的蒸发C. 氢气在氧气中燃烧
【答案】（1）C （2）吸附
（3） ①. 过滤 ②. 除去水中的（不溶性）固体杂质
（4） ①. 肥皂水 ②. 煮沸 （5）AC
【解析】
【小问1详解】
步骤③是紫外灯管照射，作用是杀菌消毒，故选C。
【小问2详解】
活性炭具有吸附性，可除去异味和色素，则炭罐中活性炭是利用其吸附性。
【小问3详解】
超滤膜的作用相当于实验室的过滤，该操作的目的是除去水中的不溶性固体杂质。
【小问4详解】
长期饮用硬水会对人体健康不利，生活中常用肥皂水来区分硬水和软水，通过煮沸的方法将硬水软化。
【小问5详解】
A、电解水生成氢气、氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据化学反应前后元素的种类不变可知，水由氢元素和氧原子组成，此选项符合题意；
B、水的蒸发是物理变化，不能证明水是由氢、氧两种元素组成的，此选项不符合题意；
C、 氢气在氧气中燃烧生成水，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据化学反应前后元素的种类不变可知，水由氢元素和氧原子组成，此选项符合题意。
故选AC。
三、(本题包括4小题，共40分)
25. 请根据下列实验装置图回答有关问题:
（1）写出仪器名称:①___________________。
（2）实验室用A装置制取氧气，反应的文字表达式为____________，若需制取一瓶氧气做蜡烛燃烧并探究燃烧产物的实验，收集装置最好选择___________(填字母)。
（3）实验室用排水法收集氧气，氧气收集完毕后，测得其纯度明显偏低，原因可能是________(选填字母)
A. 收集后，集气瓶中仍有少量水
B. 收集前，集气瓶中未注满水
C. 未见气泡连续均匀冒出时就开始收集
（4）实验室用B装置制取二氧化碳，所用的固体原料是______(填名称)，反应的文字表达式为_______。若用G装置检验二氧化碳，应将B装置的导管和G装置的____________(选填“a”或“b”)管口相连接，G装置中发生反应的文字表达式为__________。
（5）实验室在常温下用块状电石(主要成分CaC2)与水反应制取不易溶于水的乙炔(C2H2)气体，该反应必须严格控制加水速度，以免剧烈反应放热引起发生装置炸裂。你认为最适合制取乙炔气体的发生装置是__________(填字母)。
【答案】（1）长颈漏斗
（2） ①. ②. D##G
（3）BC （4） ①. 大理石##石灰石 ②. ③. b ④.
（5）C
【解析】
【小问1详解】
仪器名称：①是长颈漏斗。
【小问2详解】
A装置为固体加热装置，试管口塞有一团棉花，为高锰酸钾加热制取氧气，反应为高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，则实验室用A装置制取氧气，反应的文字表达式为，蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，排水法收集的氧气比较湿润，则氧气需要干燥，氧气密度比空气大，用向上排空气法收集，若需制取一瓶氧气做蜡烛燃烧并探究燃烧产物的实验，收集装置最好选择D或G。
【小问3详解】
A、收集后，集气瓶中仍有少量水，不影响氧气纯度，故A不正确；
B、收集前，集气瓶中未注满水，集气瓶中含有空气，收集的氧气中混有空气，纯度明显偏低，故B正确；
C、未见气泡连续均匀冒出时就开始收集，导管中的空气没有排尽，收集的氧气中混有空气，纯度明显偏低，故C正确。
故选BC。
【小问4详解】
碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，大理石或石灰石主要成分是碳酸钙，则实验室用B装置制取二氧化碳，所用的固体原料是大理石或石灰石，反应的文字表达式为。二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，若用G装置检验二氧化碳，二氧化碳从长管通入，则应将B装置的导管和G装置的b管口相连接，G装置中发生反应是二氧化碳和氢氧化钙生成碳酸钙和水，则文字表达式为。
【小问5详解】
实验室在常温下用块状电石(主要成分CaC2)与水反应制取不易溶于水的乙炔(C2H2)气体，该反应必须严格控制加水速度，以免剧烈反应放热引起发生装置炸裂，C装置含有分液漏斗，可以控制反应物的滴加速率，进而控制反应速率，则最适合制取乙炔气体的发生装置是C。
26. 尿素[CO(NH2)2]是一种常用化肥。下图为利用天然气(主要成分为CH4)制尿素的主要流程。
（1）设备Ⅰ内发生的是________________(选填“物理”或“化学”)变化。
（2）设备Ⅳ中的反应必须在高温、高压并使用催化剂的条件下进行，该反应的符号表达式为________。
（3）结合流程分析碳元素的转化过程。请按转化的先后顺序写出含碳物质的化学式：CH4→_________→_________→CO(NH2)2
（4）农业生产中若施用120t尿素，可为农作物提供多少t氮元素?(写出计算过程)
【答案】（1）物理 （2）
（3） ①. CO ②. CO2
（4）尿素的化学式为CO(NH2)2，则120t尿素可为农作物提供氮元素的质量是
【解析】
【小问1详解】
利用氮气和氧气的沸点不同，分离液态空气可得到氧气和氮气，分析流程图可知，设备｜是分离液态空气制取氧气的过程，则设备｜内发生的是物理变化；
【小问2详解】
分析流程图可知，设备IV是合成氨的设备，合成氨的反应原理是一定条件下氮气和氢气反应生成氨气，反应的符合表达式为：；
【小问3详解】
分析流程图可知，碳元素的转化途径是CH4→CO→CO2→CO(NH2)2；
【小问4详解】
见答案。
27. 某小组做镁在空气中燃烧的实验时，发现生成物中有少许黑色固体，针对这现象，他们开展了以下探究，请仔细阅读并完成探究报告。
【探究目的】探究黑色固体是镁与空气中什么物质反应产生的。
【分析猜想】分析空气中各种成分，寻找猜想依据:
空气成分一：氧气； 空气成分二：水蒸气； 空气成分三：氮气；
空气成分四：二氧化碳； 空气成分五：稀有气体。
小组同学认为不可能是稀有气体，因为__________________________________________________。
【实验一】镁带与氧气的反应
(1)请写出镁带与氧气反应的文字表达式___________________________________________。
(2)将燃着的镁条伸入盛满氧气的集气瓶中，产生大量白烟，生成白色固体。
实验结论：镁与氧气反应生成白色的氧化镁。
【实验二】镁(粉)与水蒸气的反应(实验装置如下图所示)
(1)为了防止玻璃管中原有空气对实验的干扰，实验开始时，应先点燃_______(选填“A”或“B”)处精灯。
(2)生成的气体通入肥皂液中，用燃着的木条靠近肥泡，有爆鸣声，后有肥皂泡上升到空中，说明生成的气体是___________。
实验结论：镁粉能和水蒸气反应，但装置B中并没有产生黑色固体。
【实验三】镁带与氮气的反应
将1.44g打磨光亮的镁带在气中充分燃烧，实验结束后，集气瓶内壁附着一层淡黄色的固体，称得其质量为2.00g。
实验结论：镁与氯气在点燃条件下发生化合反应生成黄色的氮化镁，试根据数据求出氮化镁的化学式为______________。
【探究结论】根据以上信息，可以推理得出镁在空气中燃烧产生的黑色固体是镁与空气中的二氧化碳反应产生的，该黑色固体是_______________(写出化学式)。
【答案】 ①. 稀有气体化学性质比较稳定 ②. ③. A ④. 氢气##H2 ⑤. Mg3N2 ⑥. C
【解析】
【详解】[分析猜想]
不可能是稀有气体，因为稀有气体化学性质比较稳定，一般不与其它物质反应，所以不可能是稀有气体和镁的反应，故填：稀有气体化学性质比较稳定。
[实验一]
(1)镁和氧气在点燃条件下生成氧化镁，该反应的文字表达式为：，故填： 。
[实验二]
(1)空气中含有氧气、二氧化碳等物质，可能会和镁发生反应，实验开始时，应先点燃A处酒精灯，等观察到水沸腾后，再点燃B处酒精灯，目的是排出装置中的空气，防止玻璃管中原有空气对实验的干扰，故填：A。
(2)生成的气体通入肥皂液中，用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声，说明气体具有可燃性，稍后有肥皂泡飘到空中，说明气体密度比空气小，可以说明生成的气体是氢气，故填：氢气（或H2）。
[实验三]根据质量守恒定律，反应后氮气的质量为2.00g-1.44g=0.56g，氮化镁中镁原子与氮原子的个数比为：，所以氮化镁的化学式为Mg3N2，故填：Mg3N2。
[探究结论]
由质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类不变，根据以上信息，可以推理得出镁与空气中的二氧化碳反应生成碳和氧化镁，故该黑色固体是C，故填：C。
28. “高氧空气”是指氧气含量高于普通空气的气体，可用于航天、医疗、炼钢等。在“新冠肺炎“重症患者的治疗上有一个重要环节为“高流氧呼吸”，其本质也和“富氧空气”差不多，化学兴趣小组欲混制“富氧空气”并开展相关探究，进行以下实验。
实验一：制取氧气
实验室用氢酸钾制取氧气，取2g氯酸钾固体10份，分别加入不同质量的二氧化锰，加热反应，测得生成200mL氧气所用的时间，实验数据记录如下表:
请回答下列问题：
(1)实验室加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气的文字表达式为__________________________________。
(2)分析上述数据，利用此法制取氧气，二氧化锰与氯酸钾的最佳质量比为_________________。
(3)当二氧化锰与氯酸钾的质量比高于最佳比时，反应速率变低的原因是_________(选填字母)。
a.二氧化锰不起催化作用
b.催化剂与氯酸钾接触面积减小
c.反应物含量过低，温度不易达到反应温度
实验二：混制“富氧空气”用纯氮气及上述实验制取的氧气
混制一瓶（一定体积）氧气体积分数为40％的“富氧空气”，可使用由下图装置，先在装置中装满水，再从导管_______(选填“a 或“b”)通入氮气，排出_______mL水，后再通入氧气排出80mL水。
实验三：测定“富氧空气”中氧气的含量
用下图装置测定“富氧空气”中氧气的含量(集气瓶中“富氧空气”体积为100mL，底部残留少量水，燃烧匙内有足量红磷)。操作如下：
Ⅰ.往量筒内加入适量水，读出量内水的体积为V1mL；
Ⅱ.用电点火装置点燃红磷，充分反应；
Ⅲ.打开止水夹，特右侧量筒内液面不再变化时，排出气球中的气体(将气球中的气体挤回到集气瓶中)调节两边液面在同一水平面上，读出量筒内水的体积为V2mL
回答问题：
(1)实验前，应进行的操作是____________________________________；
(2)写出操作中红磷燃烧的反应表达式_____________________________________________。
(3)本次实验测得“富氧空气”中氧气的含量为_______________(用含V1、V2的式子表示)
(4)若读取V1时视线与凹液面最低处保持水平，读取V2时仰视，则测得实验结果_______________(选填“偏大”“偏小”)。
【答案】 ①. ②. 1：3 ③. c ④. b ⑤. 120 ⑥. 检查气密性 ⑦. ⑧. ⑨. 偏大
【解析】
【详解】实验一：（1）氯酸钾加热在二氧化锰做催化剂条件下生成氯化钾和氧气，反应的文字表达式为：；
（2）从表中数据可以看出，二氧化锰与氯酸钾的最佳质量比为1：3时，生成200mL氧气只用了117秒，故二氧化锰与氯酸钾的最佳质量比为1:3；
（3）当二氧化锰与氯酸钾的质量比高于最佳比时，二氧化锰偏多，则反应速率变低的原因，
A. 二氧化锰不起催化作用，错误，
B. 催化剂与氯酸钾接触面积减小，错误，
C. 反应物含量过低，温度不易达到反应温度，正确，故选：c；
实验二：用纯氮气及上述实验制取的氧气，混制一瓶氧气体积分数为40%的“富氧空气”，可使用图1的E装置，先在E装置中装满水，再从导管b通入氮气，设排出水的体积为xmL，则有，解得 x=120mL，即排出120mL水，后再通入氧气排出80mL水，此时氧气体积分数为4 0％；
实验三：（1）实验前，应进行的操作是检查气密性；
（2）红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，反应的表达式为：；
（3）本次实验测得“富氧空气”中氧气的含量为：；
（4）若读取V1时视线与凹液面最低处保持水平，读取V2时仰视，数值偏小，导致测定的进入集气瓶中水的体积偏大，则测得的实验结果偏大。
实验号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
二氧化锰与氯酸钾的质量比
1:20
1:10
1:6
1:5
1:4
1:3
1:2
2:3
1:1
3:2
生成200mL氧气时间/秒
235
186
162
147
133
117
143
160
211
244