广东省汕头市龙湖实验中学2023-2024学年九年级上学期第2 阶段测评(期中)化学试题(解析版)
展开一、单项选择题(共15小题,每小题3分,共45分。请把各题答案填写在答题卷上)
1. 远古时期,半坡人从事的下列生活、生产活动中,一定有化学变化的是
A. 夯筑土屋B. 结绳记事
C. 磨制石器D. 烧制彩陶
2. 小明同学依据描述书写化学符号:
①两个氮分子:2N2;
②由三个氧原子构成的臭氧分子:3O;
③粒子结构示意图: 表示的粒子:O;
④两个铁离子:2Fe3+;
⑤+2价的镁元素:Mg2+。其中,正确的是
A. ①③④B. ①④⑤C. ②④⑤D. ①②④
3. 下列实验操作或说法中,不正确的是
A. AB. BC. CD. D
4. 构建化学基本观念是学好化学的基础。下列对化学基本观念的认识正确的是( )
A. 类别观:由同种元素组成物质都是单质
B. 元素观:元素是具有相同核电荷数的一类粒子的总称
C. 微粒观:所有物质都是由分子构成的
D. 变化观:能分解产生氧气的物质一定含有氧元素
5. “A、D钙奶”中的“钙”指的是
A. 原子B. 分子C. 金属D. 元素
6. 下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A. 氧气不易溶于水,可用于气焊B. N2的化学性质不活泼,可用作保护气
C. 酒精常温下为液体,可用作燃料D. 稀有气体化学性质稳定,可用于电光
7. 把一定质量甲、乙、丙、丁四种物质放入密闭容器中,在一定条件下反应一段时间后,测得各物质的质量如下表所示,下列说法正确的是
A. x的值是25B. 乙一定是催化剂
C. 甲和丁都是反应物D. 反应中,甲与丙发生改变的质量比是14:33
8. 下图是密闭体系中某反应的微观示意图,“ ”和“ ”分别表示两种不同元素的原子.下列说法错误的是( )
A. 参加反应的化合物与单质分子个数比为2:1
B. 反应前后原子种类没有改变
C. 反应后该密闭体系中没有单质存在
D. 该反应是化合反应
9. 金银花作为常见的中药材,具有清热解毒、消炎退肿等功效,其有效成分之一是绿原酸。下列有关绿原酸的说法正确的是
A. 绿原酸分子由碳、氢、氧三个元素组成
B. 绿原酸中碳元素的质量分数最大
C. 绿原酸的相对分子质量是
D. 绿原酸中碳、氢、氧元素的质量比为
10. 从化学视角看,“烟”、“雾”、“焰”和“光”是有区别的,下列现象描述正确的是
A. 夏天打开冰箱的冷冻室门,产生大量白烟B. 红磷在空气中燃烧产生大量白雾
C. 木炭在氧气中燃烧,产生白色的火焰D. 镁条在空气中燃烧,发出耀眼的白光
11. 下列各组物质按混合物、纯净物、单质、化合物分类正确的是
A. 空气、糖水、一氧化碳、铁粉
B 空气、水、硫、氯酸钾
C. 空气、氮气、氢气、澄清石灰水
D. 空气、矿泉水、红磷、高锰酸钾
12. 下列实验操作不能达到相应实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
13. 利用催化剂将工厂废气中的二氧化碳转化为燃料x,是实现“碳中和”的路径之一,该反应的化学方程式为,X的化学式为
A. CB. CH4C. CH3OHD. CH2O
14. 下列图像中正确的是
A. AB. BC. CD. D
15. 高锰酸钾是一种重要的化工产品,某种生产高锰酸钾的工业流程如图所示。下列说法不正确的是
A. 步骤Ⅰ中发生了物理变化B. 步骤Ⅱ中氮气是生成物之一
C. 步骤Ⅲ中水是反应物之一D. 上述流程中KOH可以循环利用
二、填空题(本题共2小题,共15分,请把各题答案填写在答题卷上)
16. 元素周期表是学习和研究化学的重要工具。下图是元素周期表的一部分。
(1)地壳中含量最多的金属元素是___(填元素符号),该元素原子的核电荷数为___,在元素周期表中位于第___族,其相对原子质量为____,其与 17号元素形成化合物的化学式为___。
(2)在第3周期中,各元素原子核外电子排布的变化规律是_____。
(3)下列原子的结构示意图中,共有_____种元素,化学性质相似的是_____(填字母)。
A.①② B.③⑤ C.①④
17. 暴雨过后的河水浑浊不堪,有同学收集到一瓶浑浊的河水,经过以下净水过程。最终制成蒸馏水,实验过程如图一所示。
(1)图一中A物质是明矾【KAl(SO4)2﹒12H2O】,请写出明矾中所含的原子团的离子符号__。
(2)图一中操作①对应图二中的装置是(填序号)____。
(3)图二中的装置(I)烧瓶中加入少许碎瓷片的作用_____,装置(Ⅱ)中活性炭的作用是____,经过装置(Ⅲ)操作后,加肥皂是水检验,观察到_____,得出所得液体是硬水。在日常生活中,常采用的方法______降低水的硬度。
(4)下列图标表示“国家节水标志”的是______。
A. B. C. D.
三、(本大题包括1小题,共14分)
18. I.氧气是人类不可离开的物质。根据下列装置图回答问题。
(1)请写出图中标号仪器的名称a:___________
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气时,发生装置应选用___________(填字母序号),反应的化学方程式为___________
(3)若实验室选用装置A或B或C来制备氧气,则反应的化学方程式为___________。如需获得平稳的气流,发生装置最好选用___________(填字母序号)。
(4)实验室可用金属锌粒与稀硫酸溶液制取氢气,小力同学选择装置G作为发生装置,其优点是______。
Ⅱ.某小同学设计如图装置进行电解水实验。
(5)电解时,向水中加入氢氧化钠的目的是___________
(6)切断电后,用燃着的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体,观察到的现象是_______
(7)电解时,水分子分解示意图如下,补全横线上模型图_____。
(8)由电解水实验,得出结论:水是由________组成,反应的化学方程式为________。
四、综合能力题(本大题包括2小题,共17分)
19. 元素的化合价和物质的类别是学习物质性质的两个重要方面,如图是氮元素的价类二维图
(1)图中A点对应的物质的化学式为___________,它对应的物质类别X是___________。
(2)NH3中氮元素的化合价为___________。
(3)图中C点对应的物质为大气污染物之一,写出其对应的化学式为_________,它是汽车在行驶时氧气和氮气反应所生成的,该反应过程中氮元素的化合价_________(填“升高”“降低”或“不变”)。
(4)KNO3是一种对提高农作物的产量具有重要作用的肥料,请标出KNO3中氮元素的化合价:________,它对应图中的_________(填字母)点,其名称是_________。
20. 质量守恒定律是自然界的基本定律之一,化学兴趣小组以“探究质量守恒定律”为主题开展实验探究。
【提出问题】化学反应前后各物质的质量总和是否相等?
【猜想与假设】猜想1:不相等;猜想2:相等。
【资料信息】碳酸钠与稀盐酸反应的化学方程式:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑。
【实验探究】甲、乙两组同学用托盘天平分别称量反应前后装置的质量。
【反思评价】请讨论分析导致方案二实验结果的原因___________。
【得出结论】同学们经过讨论分析,得出猜想二正确。最终得出结论:___________的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
【解释应用】请从微观角度解释质量守恒定律:________。
【总结交流】通过以上实验,在反应物不变的前提下,要使天平平衡,对方案二的改进措施是______。
【拓展延伸】小华同学设计了如图实验来验证质量守恒定律,小刚同学认为该实验设计是不正确的,原因是___________。
五、计算题(本大题包括1小题,共9分)
21. 以下是对课本“测定空气中氧气的体积分数”实验的改进装置(提示:白磷和红磷的化学式相同,在空气中燃烧的现象和产物均相同),白磷的着火点只有40℃,极易燃烧消耗氧气。
(1)图一实验过程中,可以观察到U 型管中左侧液面先___________后___________。
(2)这些改进装置都是先将磷封闭在密闭容器里,然后设法引燃磷。请说出这些改进实验的优点是___________
(3)若实验中测得白磷消耗了1.24g,请计算出消耗氧气的质量。(写出计算过程)
答案解析
可能用到的相对原子质量:H-1;C-12;O-16;P-31
一、单项选择题(共15小题,每小题3分,共45分。请把各题答案填写在答题卷上)
1. 远古时期,半坡人从事的下列生活、生产活动中,一定有化学变化的是
A. 夯筑土屋B. 结绳记事
C. 磨制石器D. 烧制彩陶
【答案】D
【解析】
A、夯筑土屋,只有形状的改变,没有新的物质生成,是物理变化,不符合题意;
B、结绳记事,只有形状的改变,没有新的物质生成,是物理变化,不符合题意;
C、磨制石器,只有形状的改变,没有新的物质生成,是物理变化,不符合题意;
D、烧制彩陶,有新的物质生成,是化学变化,符合题意。
故选D。
点睛】
2. 小明同学依据描述书写的化学符号:
①两个氮分子:2N2;
②由三个氧原子构成的臭氧分子:3O;
③粒子结构示意图: 表示的粒子:O;
④两个铁离子:2Fe3+;
⑤+2价的镁元素:Mg2+。其中,正确的是
A. ①③④B. ①④⑤C. ②④⑤D. ①②④
【答案】A
【解析】
①两个氮分子:2N2,正确;
②由三个氧原子构成的臭氧分子为:O3,原答案错误;
③粒子结构示意图: 表示的粒子:O,正确;
④两个铁离子:2Fe3+,正确;
⑤+2价的镁元素:,原答案错误 。
其中,正确的是①③④,故选A。
3. 下列实验操作或说法中,不正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
A、二氧化锰难溶于水,可用于分离二氧化锰和水,图中所示装置正确;
B、检查装置气密性的方法:把导管的一端浸没在水里,双手紧贴容器外壁,若导管口有气泡冒出,装置不漏气,图中所示装置正确;
C、滴瓶上的滴管使用后直接插回原瓶,不能用水清洗,否则试剂瓶中的溶液将被稀释,图中所示装置正确;
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量筒内或接触量筒内壁,应垂直悬空在量筒口上方滴加液体,防止污染胶头滴管;但量筒不能作反应容器,图中所示操作错误。
故选D。
4. 构建化学基本观念是学好化学的基础。下列对化学基本观念的认识正确的是( )
A. 类别观:由同种元素组成物质都是单质
B. 元素观:元素是具有相同核电荷数的一类粒子的总称
C. 微粒观:所有物质都是由分子构成的
D. 变化观:能分解产生氧气的物质一定含有氧元素
【答案】D
【解析】
A.氧气和臭氧混合,只含有一种元素,是混合物,不是单质,故A不正确。
B.元素是具有相同核电荷数的一类原子的总称。概念中指的是“一类原子”,而不是“一类粒子”,故B不正确。
C.分子、原子和离子都是构成物质的微粒,例如氧气是由分子构成的,铁是由原子构成的,氯化钠是由离子构成的,因此C不正确。
D.根据化学反应前后元素的种类不变,可以判断D正确。
故选:D。
5. “A、D钙奶”中的“钙”指的是
A. 原子B. 分子C. 金属D. 元素
【答案】D
【解析】
“A、D钙奶”中的“钙”不是以单质、分子、原子等形式存在,这里所指的“钙”是强调存在的元素,与具体形态无关。故选D。
6. 下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A. 氧气不易溶于水,可用于气焊B. N2化学性质不活泼,可用作保护气
C. 酒精常温下为液体,可用作燃料D. 稀有气体化学性质稳定,可用于电光
【答案】B
【解析】
A、氧气具有助燃性,可以促进可燃物燃烧进而剧烈放热,因此用于气焊,不符合题意;
B、氮气化学性质稳定,而保护气要求其不与保护的物质发生反应,符合题意;
C、酒精易燃,因此可用作燃料,不符合题意;
D、稀有气体通电时可发出不同颜色的光,常被用于制作霓虹灯等,不符合题意;
故选B。
7. 把一定质量的甲、乙、丙、丁四种物质放入密闭容器中,在一定条件下反应一段时间后,测得各物质的质量如下表所示,下列说法正确的是
A. x的值是25B. 乙一定是催化剂
C. 甲和丁都是反应物D. 反应中,甲与丙发生改变的质量比是14:33
【答案】A
【解析】
【分析】根据质量守恒定律,化学变化前后参与反应的反应物总质量等于生成物的总质量。密闭空间,利用质量守恒定律,计算出反应后丁物质的质量x;根据反应后质量增加的物质为生成物、质量减小的物质为反应物,质量不变的物质可能为催化剂或没有参与反应,判断反应的发生情况。
A、x =7+10+28+37-14-10-33=25,故选项正确;
B、乙反应前后质量不变,可能为催化剂或没有参与反应,故选项错误;
C、甲反应后质量增加,为生成物;丁质量减少,是反应物,故选项错误;
D、反应中的甲、丙发生改变的质量比是:(14g-7g):(33g-28g)=7:5,故选项错误。故选A.。
8. 下图是密闭体系中某反应的微观示意图,“ ”和“ ”分别表示两种不同元素的原子.下列说法错误的是( )
A. 参加反应的化合物与单质分子个数比为2:1
B. 反应前后原子种类没有改变
C. 反应后该密闭体系中没有单质存在
D. 该反应是化合反应
【答案】C
【解析】
因为该反应的图示前后中存在相同的分子,所以说明反应过程中有部分分子没有参与反应,所以该图示可以转化为 ;
A、 由两种原子构成,属于化合物, 由一种原子构成,属于单质,由转化的图示可知参加反应的化合物与单质分子个数比为2:1,故正确;
B、由图示或质量守恒定律都可知反应前后原子种类没有改变,故正确;
C、反应后的生成物中没有同种原子构成的单质分子生成,但部分不反应的 属于单质分子,故错误;
D、由图示可知反应前物质中存在两种分子,而反应后为一种分子,所以该反应符合“多变一”的分解反应特征,故该反应属于化合反应,故正确。
故选:C。
9. 金银花作为常见的中药材,具有清热解毒、消炎退肿等功效,其有效成分之一是绿原酸。下列有关绿原酸的说法正确的是
A. 绿原酸分子由碳、氢、氧三个元素组成
B. 绿原酸中碳元素的质量分数最大
C. 绿原酸的相对分子质量是
D. 绿原酸中碳、氢、氧元素的质量比为
【答案】B
【解析】
A.元素只讲种类,不讲个数,有化学式可以知道,绿原酸由碳、氢、氧三种元素组成,故A选项错误;
B.元素的质量分数=,而绿原酸中碳、氢、氧三种元素质量比为(16×12):(18×1):(9×16)=32:3:24,由此可知碳元素的质量分数最大,故B选项正确;
C.相对分子质量的单位为“1”,而不是“g”,故绿原酸的相对分子质量是354,故C选项错误;
D. 绿原酸中碳、氢、氧三种元素质量比为(16×12):(18×1):(9×16)=32:3:24,故D选项错误。
故选:B。
10. 从化学视角看,“烟”、“雾”、“焰”和“光”是有区别的,下列现象描述正确的是
A. 夏天打开冰箱的冷冻室门,产生大量白烟B. 红磷在空气中燃烧产生大量白雾
C. 木炭在氧气中燃烧,产生白色的火焰D. 镁条在空气中燃烧,发出耀眼的白光
【答案】D
【解析】
【分析】
A、夏天打开冰箱的冷冻室门,水蒸气遇冷凝结成水雾,产生大量白雾,故选项说法错误。
B、红磷在空气中燃烧,产生大量的白烟,而不是白雾,故选项说法错误。
C、木炭在氧气中燃烧,发出白光,故选项说法错误。
D、镁条在空气中燃烧,发出耀眼的白光,故选项说法正确。
故选:D。
11. 下列各组物质按混合物、纯净物、单质、化合物分类正确的是
A. 空气、糖水、一氧化碳、铁粉
B. 空气、水、硫、氯酸钾
C. 空气、氮气、氢气、澄清石灰水
D. 空气、矿泉水、红磷、高锰酸钾
【答案】B
【解析】
【分析】混合物是由多种物质组成;纯净物是由一种物质组成;单质是由同种元素组成的纯净物;化合物是由不同种元素组成的纯净物。
A、空气中含有氮气、氧气等物质,属于混合物;糖水中含有糖和水等物质,属于混合物;一氧化碳是由碳元素和氧元素组成纯净物,属于化合物;铁粉是由同种元素组成的纯净物,属于单质,故选项不符合题意;
B、空气中含有氮气、氧气等物质,属于混合物;水是由一种物质组成,属于纯净物;硫是由同种元素组成的纯净物,属于单质;氯酸钾是由钾元素、氯元素和氧元素组成的纯净物,属于化合物,故选项符合题意;
C、空气中含有氮气、氧气等物质,属于混合物;氮气是由一种物质组成,属于纯净物;氢气是由同种元素组成的纯净物,属于单质;澄清石灰水中含有水和氢氧化钙,属于混合物,故选项不符合题意;
D、空气中含有氮气、氧气等物质,属于混合物;矿泉水中含有水和矿物质,属于混合物;红磷是由同种元素组成的纯净物,属于单质;高锰酸钾是由钾元素、锰元素和氧元素组成的纯净物,属于化合物,故选项不符合题意。
故选B。
12. 下列实验操作不能达到相应实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
A、泥沙难溶于水,可用过滤的方法分离水和泥沙,故选项实验操作能达到相应实验目的;
B、取样,分别加入二氧化锰粉末,产生大量气泡的是双氧水,无明显现象的是水,可以鉴别,故选项实验操作能达到相应实验目的;
C、伸入燃着的小木条,木条熄灭,不能证明某气体是否为氮气,也可能是二氧化碳等气体,故选项实验操作不能达到相应实验目的;
D、分别通入二氧化碳时,无明显现象的是水,产生白色沉淀的是澄清石灰水,故选项实验操作能达到相应实验目的。
故选C。
13. 利用催化剂将工厂废气中的二氧化碳转化为燃料x,是实现“碳中和”的路径之一,该反应的化学方程式为,X的化学式为
A. CB. CH4C. CH3OHD. CH2O
【答案】C
【解析】
g根据质量守恒定律的围观本质,在化学反应 前后原子的种类和数量不变,反应前有1个碳原子、6个氢原子、2个氧原子,反应后有2个氢原子、1个氧原子,X必须提供1个碳原子、4个氢原子、1个氧原子,故选C。
14. 下列图像中正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
A、高锰酸钾在加热的条件下分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气,随着反应的进行固体质量不断减少,当高锰酸钾完全分解后剩余固体是锰酸钾和二氧化锰,固体质量不为零,故图像错误;
B、铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,反应前后物质的总质量不变,故图像正确;
C、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气,在该反应中二氧化锰是催化剂,催化剂只能改变化学反应的速率,但不能改变生成物的质量,因此两种情况下最终生成氧气的质量相等,故图像错误;
D、水通电分解生成氢气和氧气,即,生成氢气和氧气的质量比为:4:32=1:8,生成氢气和氧气的体积比约为2:1,故图像错误。
故选B。
15. 高锰酸钾是一种重要的化工产品,某种生产高锰酸钾的工业流程如图所示。下列说法不正确的是
A. 步骤Ⅰ中发生了物理变化B. 步骤Ⅱ中氮气是生成物之一
C. 步骤Ⅲ中水是反应物之一D. 上述流程中KOH可以循环利用
【答案】B
【解析】
A、分析步骤Ⅰ的流程可知,MnO2和KOH只是进行了混合,形成了熔融物,并没有产生新物质,属于物理变化,A正确;
B、分析步骤Ⅱ的流程可知,箭头进入的物质是MnO2和KOH和空气(参加反应的是空气中的氧气),它们是反应物,箭头指出的物质是K2MnO4、H2O,是生成物,而氮气是空气中原有物质,且性质稳定,并未参加反应,而是作为杂质被分离除去,B错误;
C、分析步骤Ⅲ的流程信息可知,参加反应的是的物质是K2MnO4、H2O,H2O是反应物之一,C正确;
D、分析上述流程可知,KOH在步骤Ⅰ加入,在步骤Ⅲ又生成,因此可以循环利用,D正确。
故选B。
二、填空题(本题共2小题,共15分,请把各题答案填写在答题卷上)
16. 元素周期表是学习和研究化学的重要工具。下图是元素周期表的一部分。
(1)地壳中含量最多的金属元素是___(填元素符号),该元素原子的核电荷数为___,在元素周期表中位于第___族,其相对原子质量为____,其与 17号元素形成化合物的化学式为___。
(2)在第3周期中,各元素原子核外电子排布的变化规律是_____。
(3)下列原子的结构示意图中,共有_____种元素,化学性质相似的是_____(填字母)。
A.①② B.③⑤ C.①④
【答案】16. ①. Al ②. 13 ③. ⅢA ④. 26.98 ⑤. AlCl3
17. 最外层电子数依次增加
18. ①. 5 ②. BC
【解析】
【小问1】
地壳中含量最多的金属元素是铝,符号为Al;
元素周期表左上角的数字表示原子序数,原子序数=原子的核电荷数,则铝元素的核电荷数为13;
由图可知,铝位于第ⅢA族;
元素周期表中,最下方的数字表示相对原子质量,则铝元素的相对原子质量为26.98;
17号元素为氯元素,在化合物中,铝元素化合价为+3价,氯元素化合价为-1价,则形成的化合物的化学式为AlCl3。
【小问2】
由图可知,第三周期中,从左到右,最外层电子数由1至8依次递增。
【小问3】
决定元素种类的为质子数,图中五种粒子的质子数均不同,则共有五种元素;
A、①②的最外层电子数虽然相同,但①为稳定结构,②为不稳定结构,化学性质不相似;
B、③⑤最外层电子数相同,化学性质相似;
C、①④虽然最外层电子数不同,但都属于稳定结构,化学性质稳定。
故选BC。
17. 暴雨过后的河水浑浊不堪,有同学收集到一瓶浑浊的河水,经过以下净水过程。最终制成蒸馏水,实验过程如图一所示。
(1)图一中A物质是明矾【KAl(SO4)2﹒12H2O】,请写出明矾中所含的原子团的离子符号__。
(2)图一中操作①对应图二中的装置是(填序号)____。
(3)图二中的装置(I)烧瓶中加入少许碎瓷片的作用_____,装置(Ⅱ)中活性炭的作用是____,经过装置(Ⅲ)操作后,加肥皂是水检验,观察到_____,得出所得液体是硬水。在日常生活中,常采用的方法______降低水的硬度。
(4)下列图标表示“国家节水标志”的是______。
A. B. C. D.
【答案】17.
18. Ⅲ 19. ①. 防止液体暴沸 ②. 吸附 ③. 产生大量浮渣,产生的泡沫少 ④. 煮沸 20. B
【解析】
【小问1】
明矾中所含的原子团是硫酸根离子,硫酸根离子的符号为:;
【小问2】
图一中操作①对应图二中的装置是(Ⅲ),即过滤;
【小问3】
图二中装置(Ⅰ)烧瓶中加入少许碎瓷片的作用是防止液体暴沸;活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,装置(Ⅱ)中活性炭的作用是吸附水中的色素和异味;经过装置(Ⅲ)操作后,加肥皂水检验,发现所得液体是硬水,则对应的现象是产生大量浮渣,产生的泡沫少;生活中可通过煮沸的方法降低水中的可溶性钙、镁化合物,则能降低水的硬度
【小问4】
A、图中所示标志是节能标志,故A错误;
B、图中所示标志是节水标志,故B正确;
C、图中所示标志是可循环使用标志,故C错误;
D、图中所示标志是当心火灾标志,故D错误;
故选B。
三、(本大题包括1小题,共14分)
18. I.氧气是人类不可离开的物质。根据下列装置图回答问题。
(1)请写出图中标号仪器的名称a:___________
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气时,发生装置应选用___________(填字母序号),反应的化学方程式为___________
(3)若实验室选用装置A或B或C来制备氧气,则反应的化学方程式为___________。如需获得平稳的气流,发生装置最好选用___________(填字母序号)。
(4)实验室可用金属锌粒与稀硫酸溶液制取氢气,小力同学选择装置G作为发生装置,其优点是______。
Ⅱ.某小同学设计如图装置进行电解水实验。
(5)电解时,向水中加入氢氧化钠的目的是___________
(6)切断电后,用燃着的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体,观察到的现象是_______
(7)电解时,水分子分解示意图如下,补全横线上的模型图_____。
(8)由电解水实验,得出结论:水是由________组成,反应的化学方程式为________。
【答案】18. 铁架台
19. ①. D ②.
20. ①. ②. B
21. 便于控制反应的发生和停止
22. 增强水的导电性
23. 木条燃烧更旺 24.
25. ①. 由氢元素和氧元素 ②.
【解析】
【小问1】
由图可知,仪器a为铁架台;
【小问2】
高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应物为固体,需要加热,则发生装置选A,反应的化学方程式为:;
【小问3】
装置A或B或C为固液不加热型装置,应选择过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气,过氧化氢在二氧化锰的作用下分解生成水和氧气,反应的化学方程式为:;如需获得平稳的气流,发生装置最好选用B,分液漏斗可以控制加入的液体的速率,从而控制反应速率;
【小问4】
装置G能达到“随开随起,随关随停”,便于控制反应的发生和停止,该装置可将固体放在有孔塑料板,关闭止水夹,产生的气体无法排出,则压强变大,液体会被压入长颈漏斗中,固液分离,反应停止;
【小问5】
电解时,向水中加入氢氧化钠的目的是为了增强水的导电性;
【小问6】
电解水,“正氧负氢,氧一氢二”,乙管与电正极相连,产生的是氧气,氧气具有助燃性,用燃着的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体,观察到的现象是木条燃烧更旺;
【小问7】
依据质量守恒定律,反应前后原子的种类、个数不变,反应前氧原子、氢原子个数分别为2、4,反应后有2个氧原子,还缺少4个氢原子,故应补充2个氢分子,故填: ;
【小问8】
水通电生成氢气和氧气,依据反应前后元素不变,水是由氢元素和氧元素组成的;反应的化学方程式为:。
四、综合能力题(本大题包括2小题,共17分)
19. 元素的化合价和物质的类别是学习物质性质的两个重要方面,如图是氮元素的价类二维图
(1)图中A点对应的物质的化学式为___________,它对应的物质类别X是___________。
(2)NH3中氮元素的化合价为___________。
(3)图中C点对应的物质为大气污染物之一,写出其对应的化学式为_________,它是汽车在行驶时氧气和氮气反应所生成的,该反应过程中氮元素的化合价_________(填“升高”“降低”或“不变”)。
(4)KNO3是一种对提高农作物的产量具有重要作用的肥料,请标出KNO3中氮元素的化合价:________,它对应图中的_________(填字母)点,其名称是_________。
【答案】19. ①. N2 ②. 单质
20. -3 21. ①. NO2 ②. 升高
22. ①. ②. G ③. 硝酸钾
【解析】
【小问1】
A点中氮元素化合价为0价,物质是氮气,化学式为N2,属于单质;
【小问2】
C点所示物质是一种氧化物,其中氮元素显+4价,氧元素显-2价,则该物质的化学式为NO2;反应前氮气中氮元素的化合价为0,反应后是+4价,反应过程中氮元素的化合价升高;
【小问3】
NH3中氢元素的化合价是+1价,设氮元素的化合价是x,根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得:(+1)×3+x=0,则x=-3价;
【小问4】
KNO3中钾元素显+1价,氧元素显-2价,设氮元素的化合价是y,据在化合物中正负化合价代数和为零,可得:(+1)+y+(-2)×3=0,则y=+5;KNO3是由钾离子和硝酸根离子组成的化合物,叫做硝酸钾,故对应图中的G点。
20. 质量守恒定律是自然界的基本定律之一,化学兴趣小组以“探究质量守恒定律”为主题开展实验探究。
【提出问题】化学反应前后各物质的质量总和是否相等?
【猜想与假设】猜想1:不相等;猜想2:相等。
【资料信息】碳酸钠与稀盐酸反应的化学方程式:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑。
【实验探究】甲、乙两组同学用托盘天平分别称量反应前后装置的质量。
【反思评价】请讨论分析导致方案二实验结果的原因___________。
【得出结论】同学们经过讨论分析,得出猜想二正确。最终得出结论:___________的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
【解释应用】请从微观角度解释质量守恒定律:________。
【总结交流】通过以上实验,在反应物不变的前提下,要使天平平衡,对方案二的改进措施是______。
【拓展延伸】小华同学设计了如图实验来验证质量守恒定律,小刚同学认为该实验设计是不正确的,原因是___________。
【答案】 ①. 红 ②. 无 ③. 不 ④. 向右 ⑤. 反应生成的二氧化碳逸出装置 ⑥. 参加反应 ⑦. 反应前后原子种类、质量和个数都不变 ⑧. 密封装置 ⑨. 蒸馏水和酒精混合发生的是物理变化
【解析】
[实验探究] 方案一:,铁能与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,则现象为铁钉表面有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色;且由于反应前后物质的总质量不变,则天平指针不偏转
方案二:由于碳酸钠能与盐酸反应生成的二氧化碳气体会逸散到空气中,则反应后左边质量偏小,则天平指针向右偏转;
[反思评价]碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,导致指针向右偏转的原因是反应生成的二氧化碳逸出装置;
[得出结论] 同学们经过讨论分析,得出猜想二正确。最终得出结论:参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和;
[解释应用] 化学反应遵循质量守恒定律,是因为反应前后原子种类、质量和个数都不变;
[总结交流] 通过以上实验,小组同学总结出:验证质量守恒定律时,若反应有气体生成时,应在密封装置中进行;
[拓展延伸] 小华同学设计了如图实验来验证质量守恒定律,小刚同学认为该实验设计是错误的,原因是蒸馏水和酒精混合发生的是物理变化。
五、计算题(本大题包括1小题,共9分)
21. 以下是对课本“测定空气中氧气的体积分数”实验的改进装置(提示:白磷和红磷的化学式相同,在空气中燃烧的现象和产物均相同),白磷的着火点只有40℃,极易燃烧消耗氧气。
(1)图一实验过程中,可以观察到U 型管中左侧液面先___________后___________。
(2)这些改进装置都是先将磷封闭在密闭容器里,然后设法引燃磷。请说出这些改进实验的优点是___________
(3)若实验中测得白磷消耗了1.24g,请计算出消耗氧气的质量。(写出计算过程)
【答案】21. ①. 下降 ②. 上升
22. 减小实验误差,更环保
23. 设消耗氧气的质量x,
x=1.6g
答:消耗氧气的质量1.6g。
【解析】
【小问1】
白磷燃烧,放出热量,装置内压强增大,U 型管中右侧液面上升,然后逐渐回落,冷却至室温后,左边的液面停留在 1 刻度处;
【小问2】
这些改进装置都是先将磷封闭在密闭容器里,然后设法引燃磷,这些改进实验的优点是减小实验误差,更环保;
【小问3】
见答案。A.可用于分离二氧化锰和水
B.说明该装置气密性良好
C.滴管用毕即插回
D.可用于做反应容器
物质
甲
乙
丙
丁
反应前的质量/g
7
10
28
37
反应后的质量/g
14
10
33
x
选项
实验目的
实验操作
A
分离水和泥沙
过滤
B
鉴别水和双氧水
取样,分别加入二氧化锰粉末
C
证明某气体是否为氮气
伸入燃着的小木条
D
鉴别水与澄清石灰水
取样,分别通入二氧化碳气体
A
B
C
D
高锰酸钾制氧气
铁和硫酸铜反应
用等质量、等浓度的双氧水分别制取氧气
电解水
实验方案
方案一
方案二
实验装置
实验过程
分别将反应物及反应容器放在托盘天平上用砝码平衡
取下烧杯,将铁钉浸到硫酸铜溶液中,观察到产生________色固体、溶液由蓝色逐渐变为_______色;再将其放回托盘天平,天平的指针_______(填“向左”或“向右”或“不”)偏转。
取下烧杯并将其倾斜,使小试管中的盐酸进入烧杯中,充分反应后再放回托盘天平,天平的指针______(填“向左”或“向右”或“不”)偏转。
A.可用于分离二氧化锰和水
B.说明该装置气密性良好
C.滴管用毕即插回
D.可用于做反应容器
物质
甲
乙
丙
丁
反应前的质量/g
7
10
28
37
反应后的质量/g
14
10
33
x
选项
实验目的
实验操作
A
分离水和泥沙
过滤
B
鉴别水和双氧水
取样,分别加入二氧化锰粉末
C
证明某气体是否为氮气
伸入燃着的小木条
D
鉴别水与澄清石灰水
取样,分别通入二氧化碳气体
A
B
C
D
高锰酸钾制氧气
铁和硫酸铜反应
用等质量、等浓度的双氧水分别制取氧气
电解水
实验方案
方案一
方案二
实验装置
实验过程
分别将反应物及反应容器放在托盘天平上用砝码平衡
取下烧杯,将铁钉浸到硫酸铜溶液中,观察到产生________色固体、溶液由蓝色逐渐变为_______色;再将其放回托盘天平,天平的指针_______(填“向左”或“向右”或“不”)偏转。
取下烧杯并将其倾斜,使小试管中的盐酸进入烧杯中,充分反应后再放回托盘天平,天平的指针______(填“向左”或“向右”或“不”)偏转。
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