2023-2024学年湖北省武汉市江汉区九年级上学期化学期末试题及答案

这是一份2023-2024学年湖北省武汉市江汉区九年级上学期化学期末试题及答案，共13页。试卷主要包含了 下列变化中不涉及化学变化的是， 下列化学用语表示正确的是等内容，欢迎下载使用。
第I卷(选择题 共60分)
一、选择题(本题共20小题，每小题只有一个选项符合题意。每小题3分，共60分)
1. 下列变化中不涉及化学变化的是
A. 用氧气急救病人B. 用黄豆酿造酱油
C. 用金刚石刻划玻璃D. 用柴火烧火做饭
【答案】C
【解析】
【详解】A、用氧气急救病人过程中有新物质生成，属于化学变化，故错误；
B、用黄豆酿造酱油，发生缓慢氧化，有新物质生成，属于化学变化，故错误；
C、金刚石刻划玻璃过程中只是玻璃的形状发生改变，没有生成新物质，属于物理变化，故正确；
D、柴火燃烧，有新物质二氧化碳等生成，属于化学变化，故错误。
故选C。
2. 在“氧气的实验室制取与性质”实验中，下列装置或操作不正确的是
A. 检查气密性 B. 制备氧气
C. 收集氧气 D. 蜡烛燃烧
【答案】C
【解析】
【详解】A、检查装置的气密性先将导管放入水中然后用手握住试管外壁看导管口是否有气泡冒出，操作正确；
B、实验室用加热高锰酸钾制取氧气时，在试管口加一团棉花，用酒精灯加热，试管口略向下倾斜，操作正确；
C、氧气密度大于空气，用排空气法收集氧气时，导管应插入到集气瓶底，操作错误；
D、蜡烛能够在氧气中燃烧，操作正确。
故选C。
3. 下列化学用语表示正确的是
A. 氦气：HeB. 高锰酸钾：K2MnO4
C. A13+的结构示意图如图 D. 碳酸根离子：
【答案】A
【解析】
【详解】A、氦气属于稀有气体，直接用元素符号表示为He，故正确；
B、高锰酸钾中锰元素的化合价为+7价，化学式为KMnO4，故错误；
C、Al3+核外有10个电子，铝离子结构示意图为 ，故错误；
D、元素符号右上角的数字表示离子所带电荷数，且数字在前，符号在后，则一个碳酸根离子的符号为，故错误。
故选A。
4. 我国提出争取在2060年实现碳中和，碳中和对于保护环境至关重要。碳中和指CO2的排放总量和减少总量相当。下列措施中能促进碳中和最直接有效的是
A. 提高化石燃料的燃烧利用率B. 大规模开采可燃冰作为新能源
C. 用乙醇汽油作为车用燃料D. 研发催化剂将CO2转化为甲醇(CH3OH)
【答案】D
【解析】
【详解】A、提高化石燃料的燃烧利用率，不会减少二氧化碳的排放，不能促进碳中和，不符合题意；
B、可燃冰是甲烷的水合物，大量开采、使用，会释放出大量的二氧化碳，不利于碳中和，不符合题意；
C、乙醇燃烧会生成二氧化碳和水，用乙醇汽油作为车用燃料，并不能减少二氧化碳的排放，不利于碳中和，不符合题意；
D、研发催化剂将CO2转化为甲醇(CH3OH)，有利于二氧化碳的吸收，可以促进碳中和，符合题意；
故选：D。
5. 甲烷、硫化氢催化重整新路线可高效制氢，其反应微观示意图如下，有关说法正确的是
A. 乙物质中两种元素的质量比为2：1B. 参加反应的甲和乙的质量比为8：17
C. 生成丙和丁的分子个数比为1：4D. 反应前后分子数目保持不变
【答案】C
【解析】
【分析】据反应微观示意图可得化学方程式。
【详解】A、据反应微观示意图可知乙物质是H2S，乙物质中两种元素的质量比=（1×2）：32=1：16。A不正确；
B、，根据化学方程式可知，参加反应的甲和乙的质量比=16：68=4：17。B不正确；
C、根据化学方程式可知，生成丙和丁分子个数比为1：4。C正确；
D、根据化学方程式可知，反应前后分子数目发生变化。D不正确。
综上所述：选择C。
6. 下列实验设计能达到预期目或效果的是
A. 证明CO2能与水反应
B. 证明可燃物燃烧需要与氧气接触
C. 证明CaO固体与水反应能放热
D. 验证质量守恒定律
【答案】C
【解析】
【详解】A、二氧化碳能溶于水，软塑料瓶中由于气体减少而变瘪，但不能证明二氧化碳和水反应，该设计不能达到预期目的；
B、白磷和红磷均与氧气接触，但白磷温度达到着火点以上，红磷温度没有达到着火点以上，对比说明可燃物燃烧需要温度达到着火点以上，而不是需要与氧气接触，该设计不能达到预期目的；
C、CaO固体与水反应放热，装置温度升高，气体受热膨胀，则U形管中的红墨水左低右高，该设计能达到预期目的；
D、盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，生成的二氧化碳逸散到空气中，使得体系质量减少，涉及气体的反应验证质量守恒定律时应在封闭体系中，该设计不能达到预期目的。
故选C。
7. 下列图像能正确反映对应关系的是
A. 加热氯酸钾和二氧化锰的混合物
B. 等质量的氧化铜和氧化铁分别与一氧化碳反应
C. 将水通电电解一段时间
D. 足量红磷在盛满空气的密闭集气瓶内燃烧后恢复到原室温
【答案】B
【解析】
【详解】A、氯酸钾在二氧化锰的催化下加热分解生成氯化钾和氧气，加热到一定温度，氯酸钾才开始分解，随着反应的进行，生成的氧气逸出，剩余固体中氧元素的质量不断减小，至完全反应，剩余固体中为氯化钾和二氧化锰（二氧化锰作为催化剂，反应前后质量不变），只有二氧化锰中含有氧元素，二氧化锰中氧元素的质量分数为，所以最终则固体中氧元素的质量分数会＜36.8%，故A图像错误；
B、等质量的氧化铜和氧化铁分别与一氧化碳反应，一氧化碳和氧化铜加热生成铜和二氧化碳，化学方程式为：，每28份质量的一氧化碳与80份质量的氧化铜反应生成44份质量的二氧化碳，一氧化碳和氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为：，每84份质量的一氧化碳与160份质量的氧化铁反应生成132份质量的二氧化碳，一氧化碳不足时，刚开始参加反应的一氧化碳完全转化为二氧化碳，二者重合，一氧化碳过量时，等质量的氧化铜和氧化铁，氧化铁消耗的一氧化碳多，生成的二氧化碳多，氧化铁的相对分子质量是氧化铜的2倍，最终若氧化铜生成2m质量的二氧化碳，则参加反应的氧化铜的质量为，若氧化铁生成3m质量的二氧化碳，则参加反应的氧化铁的质量为，二者的质量相等，故B图像正确；
C、水通电分解生成氢气和氧气，化学方程式为：，生成氢气和氧气的体积比为2：1，生成氢气和氧气的质量比为4：32=1：8，故C图像错误；
D、红磷在盛有空气密闭集气瓶内燃烧放热，温度升高，压强增大，随着反应的进行氧气被消耗，温度恢复至室温，压强逐渐减小，最终压强一定比反应前小，故D图像错误；
故选：B。
8. 下图中物质甲、乙和丙，以及相互转化为初中化学常见的物质和反应。其中“→”表示一种物质通过一步反应可以转化为另一种物质，“↔”表示相连两种物质间可以相互转化。(反应条件、部分反应物、生成物已略去)下列说法正确的是
①若甲是一种黑色固体单质，则乙和丙的转化中，既有吸热反应又有放热反应
②若乙在常温下为液体，则甲→乙的不同反应中，甲可以体现出氧化性或还原性
③若丙是一种能使石蕊溶液变红的酸，则甲物质只能是单质或氧化物
④若丙是一种有毒的气体，则甲→乙反应中，既有化合反应又有分解反应
A. ①②B. ②③C. ③④D. ①②④
【答案】D
【解析】
【详解】①若甲是一种黑色固体单质，甲→乙，则甲是碳，乙是一氧化碳或二氧化碳，乙↔丙，则丙是一氧化碳或二氧化碳。一氧化碳转化为二氧化碳；二氧化碳转化为一氧化碳吸热。所以则乙和丙的转化中，既有吸热反应又有放热反应。①正确；
②若乙在常温下为液体，则乙为水。甲→乙的不同反应中，若甲是氧气，氧气生成水，体现出氧化性；若甲是氢气，氢气生成水，体现出还原性。所以甲→乙的不同反应中，甲可以体现出氧化性或还原性。②正确；
③若丙是一种能使石蕊溶液变红的酸，则丙是碳酸，乙是二氧化碳。甲物质可能是碳单质或一氧化碳或碳酸盐。即甲物质可能是单质或氧化物或碳酸盐。③不正确；
④若丙是一种有毒的气体，则丙是一氧化碳。乙↔丙，则乙是二氧化碳，甲→乙反应中，可以是碳或一氧化碳与氧气的化合反应也可以是碳酸或碳酸盐的分解反应。即甲→乙反应中，既有化合反应又有分解反应。④正确。
综上所述：①②④正确，选择D。
第Ⅱ卷(非选择题共60分)
二、非选择题(本题包括12小题，共60分)
9. 某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，正确完成了如下图所示的实验。
（1）实验乙a管中气体是___________(写化学式)。
（2）写出实验乙反应的化学方程式___________。
（3）实验甲和实验乙中水发生变化的微观本质___________(填“相同”或“不同”)。
【答案】（1）H2 （2）
（3）不同
【解析】
【小问1详解】
水电解实验中正极产生氧气，负极产生氢气，且体积比为1:2，a管收集的气体是氢气，化学式为H2，b管收集的气体是氧气，故填：H2；
【小问2详解】
水电解生成氢气和氧气，方程式为，故填：；
【小问3详解】
水的沸腾实验中，水分子的种类没有改变，而电解水的过程中水分子分解为氢原子、氧原子，然后两个氢原子结合成一个氢分子，每两个氧原子结合成一个氧分子，水发生变化的微观本质不同，故填：不同。
10. 实验证明，镁条在空气中燃烧时，可分别与氧气、氮气化合生成氧化镁、氮化镁(Mg3N2)，请回答下列有关问题。
（1）氮化镁(Mg3N2)中，氮元素的化合价为___________价。
（2）氧化镁和氮化镁均由简单离子(单原子离子)构成，其中阴离子分别为___________(填写离子符号)。
（3）镁离子、氧离子的结构示意图如下：
已知原子核所带的正电量越多，其对原子核外带负电电子的吸引作用越强，据此推测镁离子的半径比氧离子的半径___________(填“大”或“小”)。
（4）空气中氮气所占体积分数比氧气的大得多，但镁条燃烧的产物主要是氧化镁，而氮化镁的量却很少，可能的原因是___________(写一条)。
【答案】（1）-3 （2）O2-、N3-
（3）小 （4）氧气的化学性质比氮气活泼，镁更容易与氧气发生化学反应
【解析】
【小问1详解】
氮化镁(Mg3N2)中镁元素显+2价，设氮元素的化合价为x，根据在化合物中各元素的正负化合价代数和为零，则有：(+2)×3+2x=0，解得x=-3；
【小问2详解】
氧化镁和氮化镁均由简单离子(单原子离子)构成，氧化镁是由镁离子和氧离子构成的，氮化镁是由镁离子和氮离子构成的，则其中阴离子分别为氧离子和氮离子，每个氧离子带2个单位负电荷，每个氮离子带3个单位负电荷，则离子符号表示为O2-、N3-；
【小问3详解】
已知原子核所带的正电量越多，其对原子核外带负电电子的吸引作用越强，镁离子带2个单位正电荷，氧离子带2个单位负电荷，镁离子对负电子的吸引作用强，则推测镁离子的半径比氧离子的半径小；
【小问4详解】
空气中氮气所占体积分数比氧气的大得多，但镁条燃烧的产物主要是氧化镁，而氮化镁的量却很少，可能是因为氧气的化学性质比氮气活泼，镁更容易与氧气发生化学反应。
11. 空气、水和煤都是宝贵的化学资源，工业上以它们为主要原料合成CO(NH2)2(尿素)的一种工艺流程的示意图如下。
已知：①合成氨气反应为；②氨气易于液化(常压下沸点-33.5C)。
请回答下列问题：
（1）工业上从空气中分离出N2，该过程为___________变化(选填“化学”“物理”)。
（2）“转化一氧化碳”反应的化学方程式为___________(反应条件注明为“一定条件”)。
（3）“分离氨”后的N2、H2被循环送至“合成氨”，其目的是___________。
（4）“转化一氧化碳”步骤的作用是___________(写一条)。
（5）下列说法中正确的是___________。
a.“煤气化”能获得清洁能源和化工原料
b.“转化一氧化碳”的反应中，CO显示还原性
c.“分离氨”步骤中需冷却降温
d.“合成尿素”的反应类型为化合反应
【答案】（1）物理 （2）
（3）提高N2和H2的利用率
（4）可以使原料气中的一氧化碳在一定条件下与水蒸气反应生成合成氨所需要的氢气 （5）abc
【解析】
【小问1详解】
由于空气中含有氮气，工业上从空气中分离出N2的过程中没有新物质生成，属于物理变化。故填：物理。
【小问2详解】
一氧化碳和水在一定条件下反应生成二氧化碳和氢气，化学方程式为。故填：。
【小问3详解】
为提高N2和H2的利用率，“分离氨”后的N2、H2被循环送至“合成氨”。故填：提高N2和H2的利用率。
【小问4详解】
可以使原料气中的一氧化碳在一定条件下与水蒸气反应生成合成氨所需要的氢气，即是“转化一氧化碳”步骤的作用。故填：可以使原料气中的一氧化碳在一定条件下与水蒸气反应生成合成氨所需要的氢气。
【小问5详解】
a、“煤气化”生成CO和H2，减少污染物、颗粒物的排放，转化为清洁能源和化工原料。a正确；
b、，这个反应里，水失去氧而变成单质氢气，一氧化碳是使水还原为氢气的物质，具有还原性。b正确；
c、合成氨气后，将混合气体降温加压，使氨气液化而分离。 c正确；
d、二氧化碳和氨气合成尿素的化学方程式是：2NH3+CO2CO（NH2）2+H2O。生成物有2种，所以“合成尿素”的反应类型不是化合反应。d不正确。
综上所述：选择abc。
12. 碱式碳酸铜(简单表示为aCuO·bCO2·cH2O)可用于制备各种铜的化合物等，其受热易分解：。某学习小组进行如下实验。
I.验证碱式碳酸铜分解产生的气体中含有二氧化碳。
（1）试剂X的名称是___________。
（2）实验完毕后，停止实验的操作是___________。
Ⅱ.确定该碱式碳酸铜的组成并回收铜
取22.2g碱式碳酸铜样品装入硬质玻璃管，用如下装置实验：
已知：浓硫酸具有吸水性；NaOH溶液可吸收CO2；碱石灰可吸收水和二氧化碳；试剂均足量。
（3）为进一步优化图2装置，宜在装置中添加M于________之间(填写装置下面对应的字母)。
（4）根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后，装入药品；打开分液漏斗活塞___________(请按正确的顺序填入下列步骤的标号)。
a.加热反应一段时间 b.收集气体并检验其纯度
c.关闭分液漏斗活塞 d.停止加热，充分冷却
（5）实验后，B装置回收金属铜12.8g，D装置增重4.4g，则a：b：c=___________(写出最简整数比)。若测得c的值偏大，可能的原因是___________(填标号)。
a.固体铜中残留有CuO
b.C中加入浓硫酸的量不足
c.D中加入NaOH溶液的量不足
d.NaOH溶液中部分水变为水蒸气进入E装置
【答案】（1）澄清石灰水
（2）先将导管移出水面，然后熄灭酒精灯 （3）A、B （4）badc
（5） ①. 2:1:1 ②. cd
【解析】
【小问1详解】
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，故可用澄清石灰水检验二氧化碳，故试剂X的名称是：澄清石灰水；
【小问2详解】
实验完毕后，停止实验的操作是：先将导管移出水面，然后熄灭酒精灯，防止液体倒流，炸裂试管；
【小问3详解】
为进一步优化图2装置，宜在装置中添加M于A、B之间，用于干燥反应生成的氢气，防止氢气从A装置中携带出水蒸气，影响实验结果；
【小问4详解】
该实验实验步骤为：检查装置气密性后，装入药品；打开分液漏斗活塞，反应生成氢气，氢气具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火，容易发生爆炸，故应先通入氢气，将装置内空气排尽，收集气体并检验其纯度，当收集到纯净的氢气时，开始加热，使碱式碳酸铜受热分解，氢气和氧化铜反应，反应完毕，先停止加热，继续通入氢气，防止液体倒吸，待冷却至室温后，关闭分液漏斗活塞，故顺序为：badc；
【小问5详解】
该实验中发生反应为：，氢气和氧化铜反应：，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类和质量不变，则碱式碳酸铜中的铜元素完全转化到了铜中，则碱式碳酸铜中氧化铜的质量为：，D装置中增加的质量为反应生成二氧化碳的质量，则碱式碳酸铜中二氧化碳的质量为：4.4g，则碱式碳酸铜中水的质量为：22.2g-16g-4.4g=1.8g，则a：b：c=；
a、固体铜中残留有CuO，会导致测得铜的质量偏大，则导致测得碱式碳酸铜中水的质量偏小，导致c值偏小，不符合题意；
b、C中加入浓硫酸的量不足，会导致反应生成的水不能被C装置完全吸收，但是该实验是通过碱式碳酸铜的质量减去生成二氧化碳和氧化铜的质量和，来得出碱式碳酸铜中水的质量，故C中浓硫酸不足，不会使c值偏大，不符合题意；
c、D中加入NaOH溶液的量不足，反应生成的二氧化碳不能被完全吸收，会导致测得二氧化碳的质量偏小，导致测得碱式碳酸铜中水的质量偏大，c值偏大，符合题意；
d、NaOH溶液中部分水变为水蒸气进入E装置，会导致测得生成二氧化碳的质量偏小，导致测得碱式碳酸铜中水的质量偏大，c值偏大，符合题意。
故选cd。
13. 向10g大理石样品(杂质不溶于水，也不与盐酸反应)加入100g足量的稀盐酸，充分反应后，烧杯内物质总质量变化如图所示。

（1）反应生成的二氧化碳气体的质量___________(答案记录到0.1位，下同)。
（2）请计算该大理石样品中碳酸钙的质量分数。
【答案】（1）3.3g##3.3克
（2）解：设大理石样品中碳酸钙质量为x
所以该大理石样品中碳酸钙的质量分数=
答：该大理石样品中碳酸钙的质量分数为75%。
【解析】
【小问1详解】
根据质量守恒定律，生成二氧化碳的质量为10g+100g-106.7g=3.3g。
【小问2详解】
见答案。