[化学][期中]山东省烟台市芝罘区2023-2024学年(五四学制)九年级下学期期中试题(解析版)

这是一份[化学][期中]山东省烟台市芝罘区2023-2024学年(五四学制)九年级下学期期中试题(解析版)，共27页。试卷主要包含了5 Fe， 劳动教育是中小学生的必修课程， 建立模型是学习化学的重要方法等内容，欢迎下载使用。

一、选择题(本题包括10个小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 中华传统文化典籍中包含很多化学知识。下列解释错误的是（ ）
A. 《汉书·食货志》“用粗二斛，曲一斛，得成酒六斛六斗”——粗米得到酒发生了缓慢氧化
B. 《天工开物》“凡石灰，经火焚炼为用”——煅烧石灰石可生成熟石灰
C. 《梦溪笔谈》“熬胆矾铁釜，久之易化为铜”——铁的金属活动性强于铜
D. 《周易》“泽中有火，上火下泽”——池中有机物发酵产生可燃性气体
【答案】B
【解析】
【详解】A、“用粗二斛，曲一斛，得成酒六斛六斗”——粗米得到酒的过程是粗米与氧气发生的很缓慢的反应，属于缓慢氧化，解释正确；
B、煅烧石灰石可生成生石灰氧化钙与二氧化碳，熟石灰是氢氧化钙，解释错误；
C、“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”说明铁能与硫酸铜反应生成铜，故铁的活动性强于铜，解释正确；
D、湖泊中有机物发酵会产生易燃的主要成分是甲烷的沼气，解释正确；
故选B。
2. 劳动教育是中小学生的必修课程。下列劳动方法或解释不合理的是（ ）
【答案】D
【解析】
【详解】A、硝酸铵中含有氮元素，氯化钾中含有钾元素，加硝酸铵和氯化钾能提供氮、钾营养元素，劳动方法和解释合理，不符合题意；
B、在燃气灶上用铁锅炒菜，是利用铁的导热性，劳动方法和解释合理，不符合题意；
C、洗涤剂可以将大的油珠分散成小的油珠，具有乳化作用，可用洗涤剂清洗餐具上的油污，劳动方法和解释合理，不符合题意；
D、炉具清洁剂中含有氢氧化钠，水垢的主要成分是碳酸钙、氢氧化镁等，氢氧化钠与水垢的成分不反应，因此不能用炉具清洁剂清除水壶水垢，方法及解释均不合理，符合题意；
故选D。
3. 正确的化学实验操作是实验成功和人身安全的重要保证。下列实验操作错误的是（ ）
A. 测pH B. 给液体加热
C. 检查装置的气密性 D. 稀释浓硫酸
【答案】B
【解析】
【详解】A、用pH试纸测定未知溶液的pH时，正确的操作方法为用玻璃棒蘸取少量待测液滴在干燥的pH试纸上，与标准比色卡对比来确定pH，实验操作正确；
B、加热液体时试管夹夹在距试管口处，试管内液体不能超过试管容积的1/3，实验操作错误；
C、检查装置的气密性：双手紧握试管，烧杯内玻璃导管口有气泡冒出证明装置气密性良好，实验操作正确；
D、浓硫酸稀释是将浓硫酸沿着器壁慢慢注入水里，并不断搅拌，防止因浓硫酸溶于水时放出大量的热使液滴飞溅，实验操作正确；
故选B。
4. 激烈的足球比赛中常会出现运动员受伤的情况，医生常用氯乙烷(CH3CH2Cl)药水喷洒伤口治疗。下列关于氯乙烷的说法不正确的是（ ）
A. 氯乙烷是一种有机物
B. 氯乙烷是由碳、氢、氯原子构成的
C. 氯乙烷由三种元素组成
D. 氯乙烷中碳、氢、氯元素的原子个数比为2：5：1
【答案】B
【解析】
【详解】A、根据氯乙烷的化学式看出，氯乙烷是一种含碳元素的化合物，属于有机物，说法正确；
B、根据氯乙烷的化学式看出，氯乙烷是由氯乙烷分子构成的，而分子是由原子构成的，氯乙烷分子是由碳原子、氢原子、氯原子构成的，说法不正确；
C、氯乙烷由碳、氢、氯三种元素组成，说法正确；
D、氯乙烷中碳、氢、氯元素的原子个数比为2:5:1，说法正确；
故选B。
5. 碘元素是人体合成甲状腺激素的必要成分。碘元素在元素周期表中的部分信息及碘原子、氯原子的原子结构示意图如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A. 碘的相对原子质量为126.9
B. 碘原子在化学反应中易得电子，位于第三周期
C. 碘元素和氯元素化学性质相似
D. 碘元素和氯元素的本质区别是原子的质子数不同
【答案】B
【解析】
【详解】A、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，该元素的相对原子质量为126.9，相对原子质量单位是“1”，不是“g”，说法正确；
B、碘原子的最外层电子数是7，大于4，在化学反应中易得到1个电子而形成阴离子，碘原子的核外有五个电子层，位于第五周期，说法不正确；
C、决定元素化学性质的是原子的最外层电子数，碘元素和氯元素原子的最外层电子数相同则它们的化学性质相似，说法正确；
D、元素是质子数(即核电荷数) 相同的一类原子的总称，不同种元素之间的本质区别是质子数不同，碘元素和氯元素的本质区别是原子的质子数不同，说法正确；
故选B。
6. 下列关于分子、原子、离子的认识不正确的是（ ）
A. 在化学变化中，分子可以被创造也可以被消灭
B. 原子得失电子变成离子后，质量几乎不变，化学性质差别很大
C. 同种原子通过不同方式结合成的分子化学性质不同
D. 同种分子排列方式不同则化学性质不同
【答案】D
【解析】
【详解】A、化学变化的实质是分子破裂成原子，原子重新组合生成新的分子，在化学变化中，可以合成新的分子，分子也可以被完全反应，说法正确；
B、原子得失电子变成离子后，电子的质量很小，可以忽略不计，但他们的最外层电子数不同，则质量几乎不变，化学性质差别很大，说法正确；
C、同种原子通过不同方式结合成的分子，相同分子化学性质相同，不同分子化学性质不同，分子的构成不同，则它们的化学性质不同，说法正确；
D、分子是保持物质化学性质的最小微粒，同种分子化学性质相同，说法错误；
答案：D。
7. 下列对宏观事实的微观解释不正确的是（ ）
A. 熟石灰能够改良酸性土壤—氢离子与氢氧根离子结合生成水分子
B. 品红在热水中比在冷水中扩散得快—温度越高，分子运动越快
C. 氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液都能与氯化镁溶液反应—氢氧化钠和氢氧化钙中都含有氢氧根离子
D. 二氧化碳通入紫色石蕊试液中溶液变红—二氧化碳分子使紫色石蕊变红
【答案】D
【解析】
【详解】A、熟石灰能够改良酸性土壤，是因为氢离子与氢氧根子结合生成水分子，使得土壤酸性下降，不符合题意；
B、品红在热水中比在冷水中扩散得快，是因为温度越高，分子运动越快，不符合题意；
C、氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液都能与氯化镁溶液反应，是因为氢氧化钠和氢氧化钙中都含有氢氧根离子，氢氧根离子可以与镁离子反应生成氢氧化镁沉淀，不符合题意；
D、二氧化碳通入紫色石蕊试液中溶液变红是因为二氧化碳与水反应生成碳酸、碳酸显酸性可使得紫色石蕊溶液变红，二氧化碳本身不可使紫色石蕊试液变红，符合题意；
故选：D。
8. 消防用自动感温喷淋头结构如下图所示。当喷淋头附近温度升高到喷淋头的设定值时，丙三醇发生物理变化，将热敏玻璃球胀破，喷淋头自动喷水灭火。下列说法不正确的是（ ）
A. 玻璃属于无机非金属材料玻璃球
B. 玻璃球胀破的原因是丙三醇分子间的间隔变大
C. 喷水灭火的原理是水降低了可燃物的着火点
D. 日常生活中应避免热源靠近自动感温喷淋头
【答案】C
【解析】
【详解】A、玻璃属于无机非金属材料玻璃球，说法正确；
B、分子间有间隔，温度升高，分子间间隔变大，所以玻璃球胀破的原因是丙三醇受热分子间间隔增大，说法正确；
C、喷水灭火的原理是水蒸发吸热，降低了可燃物的温度到着火点以下，着火点是物质的固有属性，不能改变，说法不正确；
D、当喷淋头附近温度升高到喷淋头的设定值时，丙三醇将热敏玻璃球胀破，喷淋头自动喷水灭火。所以日常生活中应避免热源靠近自动感温喷淋头，说法正确；
故选C。
9. 下列设计的实验方案能达到实验目的的是（ ）
A. 探究不同催化剂对分解速率的影响
B. 探究同种物质在不同溶剂中的溶解性
C. 探究合金及其成分金属的熔点高低
D. 探究燃烧的条件与氧气的浓度有关
【答案】C
【解析】
【详解】A、图中过氧化氢溶液的浓度不同，没有控制变量，不能达到实验目的；
B、图中实验，溶剂温度不同，没有控制变量，不能达到实验目的；
C、图中实验，根据熔化的快慢，可以探究合金及其成分金属的熔点高低，能达到实验目的；
D、图中实验，铜片上的白磷与红磷接触到的都是空气，氧气浓度相等，铜片上白磷燃烧，红磷不燃烧，说明燃烧需要达到一定的温度，不能探究燃烧的条件与氧气的浓度有关，不能达到实验目的；
故选C。
10. 建立模型是学习化学的重要方法。如图是某反应的微观示意图，下列说法正确的是（ ）
A. 甲物质中氮元素化合价为+3
B. 该反应前后分子数目不发生改变
C. 该反应前后涉及的氧化物有2种
D. 参加反应的甲、乙的质量比等于生成的丙、丁的质量比
【答案】C
【解析】
【详解】A、由微观示意图可知，甲物质为NH3，氢元素在化合物中通常显+1价，根据化合物中正负化合价代数和为0可知，氮元素的化合价为-3价，故A错误；
B、由微观示意图可知，该反应的反应物为氨气和一氧化氮，生成物为氮气和水，该反应的化学方程式为：，由此可知，该反应反应前分子总数为10，反应后分子总数为11，反应前后分子数目发生了改变，故B错误；
C、氧化物由两种元素组成其中一种是氧元素，水、一氧化氮是由两种元素组成且含有氧元素，都属于氧化物，故C正确；
D、由选项B分析可知，参加反应的甲、乙的质量比为：[4×(14+1×3)]：[6×(14+16)]=17：45，生成的丙、丁的质量比为：(5×14×2)：[6×(1×2+16)]=35：27，不相等，故D错误。
故选C。
二、选择题(本题包括5个小题。每小题2分，共10分。每小题有一个或两个选项符合题意。若有两个答案，漏选1个扣1分，错选则不得分)
11. 除去下列物质中的少量杂质，所用试剂和主要操作方法都正确的是（ ）
【答案】B
【解析】
【详解】A、CaO能与水反应生成氢氧化钙，碳酸钙不溶于水，混合物加入足量的水，过滤，不但能把杂质除去，也会把主要物质除去，不符合除杂原则，错误；
B、盐酸能与过量的碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，再过滤除去过量的碳酸钙，得到氯化钙溶液，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，正确；
C、氯化镁溶液、稀硫酸都能与氢氧化钠反应，不但能把杂质除去，也会把主要物质除去，不符合除杂原则，错误；
D、氯化钠、氯化钾都能溶于水，混合物加入足量的水溶解，过滤，不能除去氯化钾，错误。
故选B。
12. 某化工废水中含有，这三种盐的溶解度曲线如图所示。下列有关说法正确的是（ ）
A. 与NaCl相比，更适合通过饱和溶液降温结晶得到
B. a1℃时，的饱和溶液，溶质的质量分数为80%
C. a2℃时，和的饱和溶液，所含的溶质相等
D. a1℃时，三种物质的饱和溶液升温到60℃，所得溶液的质量分数
【答案】AD
【解析】
【详解】A、由溶解度曲线可知，硝酸钠、氯化钠的溶解度均随温度的升高而增加，硝酸钠的溶解度受温度影响较大，氯化钠的溶解度受温度影响较小，故与氯化钠相比，硝酸钠更适合通过饱和溶液降温结晶得到，故说法正确；
B、a1℃时，硝酸钠的溶解度为80g，该温度下，硝酸钠饱和溶液的溶质质量分数为：，故说法错误；
C、a2℃时，NaCl和Na2SO4的饱和溶液，但没有说明两溶液质量的关系，所含的溶质也不一定相等，故说法错误；
D、a1℃时，三种物质的饱和溶液升温到60℃，三种物质均变成60℃的不饱和溶液，溶质质量分数没有改变，与a1℃的溶解度呈正比，所得溶液溶质质量分数为NaNO3>NaCl>Na2SO4，故说法正确。
故选AD。
13. 推理是学习化学常用的思维方法。下列有关说法正确的是（ ）
A. 金属阳离子带正电荷，则带正电荷的微观粒子都是金属阳离子
B. 中和反应生成盐和水，则生成盐和水的反应一定是中和反应
C. 碱溶液能使酚酞溶液变红，则能使酚酞溶液变红的溶液都是碱溶液
D. 元素的种类由质子数决定，则质子数相同的原子一定属于同种元素
【答案】D
【解析】
【详解】A、金属阳离子带正电荷，但带正电荷的微观粒子不一定都是金属阳离子，也可能是氢离子、铵根离子等，推理错误；
B、中和反应生成盐和水，但生成盐和水的反应不一定是中和反应，如酸与金属氧化物的反应生成盐和水，碱与非金属氧化物的反应生成盐和水，二者都不是中和反应，推理错误；
C、碱溶液能使酚酞溶液变红，但能使酚酞溶液变红的溶液不一定都是碱溶液，如碳酸钠是一种盐，其水溶液显碱性，也能使酚酞溶液变红色，推理错误；
D、元素是具有相同质子数的一类原子的总称，元素的种类由质子数决定，则质子数相同的原子一定属于同种元素，推理正确；
故选：D。
14. 向一定质量的和的混合溶液中加入Zn粉，充分反应后过滤，得到一定温度下的滤液（不饱和）和滤渣，分别向滤液和滤渣中加入适量稀盐酸，均无明显现象。下列有关说法中，正确的是（ ）
A. 滤液的颜色为浅绿色B. 滤液中的溶质只有
C. 滤渣质量一定大于D. 滤渣中一定有单质Ag和单质Fe
【答案】AC
【解析】
【分析】根据金属活动性顺序：Zn＞Fe＞H＞Ag，因此向一定质量的AgNO3和Fe（NO3）2的混合溶液中加入Zn粉 ag ，锌先与AgNO3反应生成硝酸锌和银，AgNO3反应完全，若还有锌粉，锌才能与Fe（NO3）2的反应生成硝酸锌和铁。充分反应后过滤，得到一定温度下的滤液（不饱和）和滤渣，向滤液中加入适量稀盐酸，无明显现象，说明滤液中不含有硝酸银（因为银离子会与氯离子结合生成氯化银白色沉淀），即硝酸银反应完全；向滤渣中加入适量稀盐酸，无明显现象，说明滤渣中不含有氢前面的金属，即滤渣中不含有锌和铁，综上可知，只发生了锌和硝酸银反应生成银和硝酸锌的反应，且锌和硝酸银恰好反应完全，故滤渣中只含有银，滤液中含有硝酸亚铁和硝酸锌。
【详解】A、由分析可知，滤液中含有硝酸亚铁和硝酸锌，故滤液的颜色为浅绿色，故A说法正确；
B、由分析可知，滤液中含有硝酸亚铁和硝酸锌，故B说法不正确；
C、由分析可知，只发生了锌和硝酸银反应生成银和硝酸锌的反应，方程式为：Zn+2AgNO3═Zn（NO3）2+2Ag，由方程式可知，每65份质量的锌可置换出216份质量的银，所以滤渣质量一定大于 ag，故C说法正确；
D、由分析可知，向滤渣中加入适量稀盐酸，无明显现象，说明滤渣中不含有氢前面的金属，即滤渣中不含有锌和铁，故可知，滤渣中只含有银，故D说法不正确；
故选AC。
15. 下列图像能正确反应其对应变化关系的是（ ）

A. 向饱和的氢氧化钙溶液中加入少量的氧化钙
B. 向等质量的镁粉和铁粉中分别逐滴加入等浓度的稀硫酸至过量
C. 向硫酸和硫酸铜的混合溶液中滴加过量氢氧化钡溶液
D. 加热一定量氯酸钾和二氧化锰的混合物
【答案】AB
【解析】
【详解】A、向饱和的氢氧化钙溶液中加入少量的氧化钙，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，反应放出大量的热，温度升高，氢氧化钙的溶解度减小，溶质质量先减小，恢复至原温度，氢氧化钙的溶解度随着温度的降低而增大，溶质质量增大；由于溶剂质量减少，有氢氧化钙析出，最终所得溶液仍为该温度下的饱和溶液，最终溶液中溶质质量比加入氧化钙前少，故A图像正确，符合题意；
B、向等质量的镁粉和铁粉中分别逐滴加入同浓度的稀硫酸至过量，由于反应生成氢气来自硫酸中的氢元素，开始一段时间滴加硫酸量相等，产生氢气应相等，线应重合一段，镁与硫酸反应生成硫酸镁和氢气，化学方程式为：Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑，每24份质量的镁置换出2份质量的氢气，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，化学方程式为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，每56份质量的铁能置换出2份质量的氢气，故等质量的镁粉和铁粉完全反应，最终镁生成氢气质量更大，消耗硫酸更多，故B图像正确，符合题意；
C、向硫酸和硫酸铜的混合溶液中滴加过量氢氧化钡溶液，硫酸根离子和钡离子结合生成不溶于酸的硫酸钡沉淀，一开始就产生沉淀，故C图像错误，不符合题意；
D、加氯酸钾在二氧化锰作催化剂且加热的条件下分解生成氯化钾与氧气，随着反应的进行，产生的氧气逸出，则反应后固体混合物的总质量逐渐减小，二氧化锰作为催化剂，反应前后质量不会发生变化，所以二氧化锰的质量分数逐渐增大，直至氯酸钾完全反应上升至最大值，且保持不变，故D图像错误，不符合题意；
故选AB。
三、理解与应用(共35分)
16. 烧烤，满满人间烟火气。节假日，小东同学去郊外野营烧烤。
（1）若被蚊虫叮咬(蚊虫能分泌出蚁酸)，可选用下列___________(填序号)物质涂抹以减轻痒痛。
A. 肥皂水B. 食醋C. 食盐水D. 纯碱水
（2）加热煮沸郊外的山泉水既可以降低水的硬度，又起到了___________的作用。
（3）机制木炭制成中空结构更有利于烧烤，其原理是___________。
（4）美味的烧烤也会含有一些有害物质，因此，我们在日常生活中要关注饮食健康。下列做法合理的是___________(填序号)。
A. 为延长海鲜的保质期，可使用甲醛溶液浸泡B. 食用碘盐可以预防骨质疏松
C. 蛋白质是人体必需营养素，吃的越多越好D. 合理使用食品添加剂提升食品品质
（5）用木炭燃烧进行烤肉。木炭燃烧过程中能量的转化形式为___________，请你从微观上描述该反应的微观过程___________。
【答案】（1）AD
（2）杀菌消毒
（3）增大木炭与氧气的接触面积，促进燃烧
（4）D
（5）①. 化学能转化为光能和热能 ②. 在点燃的条件下，氧分子被破坏，碳原子和氧原子重新组合成二氧化碳分子
【解析】（1）蚊虫叮咬分泌出蚁酸，可选用碱性物质与蚁酸发生反应，从而减轻痒痛。
A、肥皂水呈碱性，符合题意；
B、食醋呈酸性，不符合题意；
C、食盐水呈中性，不符合题意；
D、纯碱水主要成分是碳酸钠，呈碱性，符合题意；
故选AD；
（2）加热煮沸郊外的山泉水既可以降低水的硬度，又起到了杀菌消毒的作用；
（3）机制木炭制成中空结构可增大木炭与氧气的接触面积，促进燃烧，更有利于烧烤；
（4）A、甲醛有毒，会使蛋白质变性，危害人体健康，不可使用甲醛浸泡海鲜，做法不合理；
B、缺碘会造成大脖子病，食用碘盐可以预防大脖子病，做法不合理；
C、蛋白质是人体必需的营养素，但也并不是吃的越多越好，要适量摄入，做法不合理；
D、合理使用食品添加剂提升食品品质，做法合理；
故选D；
（5）木炭燃烧过程中会发光、放热，故木炭燃烧过程中能量的转化形式为化学能转化为光能和热能；
化学变化的实质是分子破裂成原子，原子重新组合成新的分子，木炭燃烧消耗氧气生成二氧化碳，该反应的微观过程为在点燃的条件下，氧分子被破坏，碳原子和氧原子重新组合成二氧化碳分子。
17. 如图为我国古代“布灰种盐”生产海盐的部分场景，其过程为“烧草为灰，布在滩场，然后以海水渍之，俟晒结浮白，扫而复淋”。
（1）“晒结浮白”是指海水浸渍的草灰经日晒后出现白色海盐颗粒的过程，化学上称之为___________。
（2）经过多次“扫而复淋”，提高卤水浓度获得“上等卤水”，用于煎炼海盐。
①从燃料利用角度分析，用获得的“上等卤水”而不直接用海水煎炼海盐的原因是___________。
②盐卤中主要盐类物质及其含量如图甲，利用盐卤生产金属镁的流程如图乙。流程图中操作A需要的玻璃仪器有___________﹔若生产过程中镁元素没有损失，且其他盐类中的镁元素质量可忽略不计，则100克盐卤可制备金属镁的质量为___________。
③工业上从海水中获取氯化镁时，经历了氯化镁→氢氧化镁→氯化镁过程，此过程富集镁元素同时也达到了___________的目的，写出生成氢氧化镁的化学方程式___________。
（3）1861年，“索尔维制碱法”问世。该方法是在用氯化钠溶液先后吸收两种工业废气时意外发现的，反应后生成碳酸氢钠和氯化铵，再加热碳酸氢钠即可制得纯碱。氯化钠溶液先后吸收的两种气体为___________(填化学式)。由碳酸氢钠得到纯碱的反应化学方程式是___________。
【答案】（1）蒸发结晶
（2）①. 海水中氯化钠浓度低，浪费燃料 ②. 烧杯、漏斗、玻璃棒 ③. 4.8g ④. 提纯 ⑤.
（3）①. ②.
【解析】（1）“晒结浮白”是指海水浸渍草灰经日晒后出现白色海盐颗粒的过程，化学上称之为蒸发结晶；
（2）①用获得的“上等卤水”而不直接用海水煎炼海盐的原因是：海水中氯化钠浓度低，浪费燃料；
②流程图中操作A是为了将固体与液体分离，故操作A为过滤，过滤操作中需要的玻璃仪器有玻璃棒、漏斗、烧杯；
根据图示，每1000g盐卤中含氯化镁的质量为142.5g、硫酸镁的质量为60g，其中镁元素的质量为，则100克盐卤可制备金属镁的质量为；
③工业上从海水中获取氯化镁的过程是将氯化镁转化成氢氧化镁沉淀，再将纯净的氢氧化镁沉淀转化成纯净的氯化镁，富集镁元素的同时也达到了除杂提纯的目的；
氢氧化钙与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀与氯化钙，该反应的化学方程式为：；
（3）“索尔维制碱法”是利用氯化钠与两种工业废气反应生成碳酸氢钠与氯化铵，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、Cl，生成物中含Na、H、C、O、N、Cl，故反应物中还应含H、C、O、N，故需要吸收的两种气体是氮气和二氧化碳，应先吸收氨气，形成碱性环境，然后吸收二氧化碳，因为这样可以提高产率，故氯化钠溶液先后吸收的两种气体为NH3、CO2；
纯碱是碳酸钠，碳酸氢钠在加热条件下生成碳酸钠、水、二氧化碳，该反应的化学方程式为：。
18. 人类社会发展离不开能源。绿色环保的新能源成为未来能源发展的方向。
（1）氢能源公交车使用的氢能源在环保上的优点是___________。
（2）现有工业制氢方式中，甲烷二氧化碳重整制氢是一种重要工艺。在加热条件下，甲烷和二氧化碳发生化学反应，生成一氧化碳和氢气，请写出该反应的化学方程式___________。
（3）安全贮氢也是氢能源开发的一个关键问题。目前，车用储氢罐常用环氧树脂基碳纤维复合材料作外壳，用高密度聚乙烯【】、聚对苯二甲酸丁二醇酯【】等材料作内衬。
①聚乙烯属于___________材料。
②在聚对苯二甲酸丁二醇酯中质量分数最大的元素为___________(填元素名称)。
（4）2023年杭州亚运会在杭州举办，其火炬燃料创新使用甲醇。甲醇()是全球公认的理想新型能源，其在空气中完全燃烧的化学方程式是___________。
（5）以下是将二氧化碳在一定条件下转化成的工艺流程图。
查阅资料：甲醇常温下是一种无色液体，易溶于水，熔点，沸点64.7℃。
①在铁和水蒸气发生反应中， ___________发生还原反应。
②合成的化学方程式：。该反应使用过量的原因是___________。
③请你设计分离出的一种方案___________。
【答案】（1）燃烧产物是水，无污染
（2）
（3）①. 有机合成材料 ②. 碳元素
（4）
（5）①. 水蒸气 ②. 使二氧化碳完全反应 ③. 蒸馏，将混合物加热到64.7℃
【解析】（1）氢能源汽车使用氢气作燃料，氢气燃烧只生成水，没有污染；
（2）甲烷和二氧化碳在加热条件下反应生成一氧化碳和氢气，该反应的化学方程式；
（3）①聚乙烯是塑料，属于有机高分子材料或有机合成材料；
②聚对苯二甲酸丁二醇酯中碳、氢、氧三种元素的质量比为：，故聚对苯二甲酸丁二醇酯中碳元素的质量分数最大；
（4）甲醇完全燃烧消耗氧气生成二氧化碳与水，该反应的化学方程式为：；
（5）①铁与水蒸气反应生成四氧化三铁与氢气，该过程中水蒸气失去氧发生还原反应；
②使用过量H2的原因是使二氧化碳被完全反应；
③甲醇中混有水，甲醇的沸点64.7℃，水的沸点为100℃，可通过蒸馏，将混合物加热到64.7℃得到甲醇。
19. 我国第一艘电磁弹射型航母“福建”舰已成功开展系泊试验。回答下列问题：
（1）纯铜可制作航母电缆，铜铝镍合金可制作飞机轴承，说明铜铝镍合金比纯铜的硬度___________。
（2）为防止患坏血病，远洋训练官兵在饮食中需要补充___________(填一种营养物质)；自热食品为远洋官兵提供了生活便利，某自热食品中的自热粉含有生石灰、碳酸钠、铝粉等，使用时只需加水即可自加热，放出热量的化合反应的化学方程式为___________。相同质量的生石灰和自热粉分别加入等质量的水时，温度随时间的变化曲线如图所示，请据图分析自热粉加热的优点___________(写一条即可)。
（3）航母的建造耗费了大量的金属，四氧化三铁常用于金属的焊接。以下是制取四氧化三铁的过程。
①低碳铁皮在空气中跟___________等物质作用会生锈。
②A的化学式是___________。
③氢氧化氧铁(FeOOH)中铁元素的化合价是___________。可表示为，当A溶液①和A溶液②的质量之比为___________时，铁元素全部转化到中。
【答案】（1）大
（2）①. 维生素C ②. ③. 自热粉能够持续放热
（3）①. ②. ③. +3 ④. 2：1
【解析】（1）纯金属制成合金后硬度变大；
（2）缺少维生素C会患坏血病，为防止患坏血病，远洋训练官兵在饮食中需要补充维生素C；
自热粉中的生石灰是氧化钙，氧化钙与水反应生成氢氧化钙会放出大量热，该反应的化学方程式为；
根据图中数据可以判断，自热粉加水后温度能够持续很长时间，因此加热效果比较好（合理即可）；
（3）①铁与氧气、水同时接触会生锈，故填：水和氧气；
②铁皮中的铁与稀硫酸反应生成易溶于水的硫酸亚铁与氢气，故A溶液中主要成分为硫酸亚铁，其化学式为：FeSO4；
③化合物中，化合价的代数和为0，氢氧化氧铁中氧元素显-2价，氢元素显+1价，故其中铁元素化合价为；
A溶液①中的硫酸亚铁完全转化成了铁元素显+3价的氢氧化氧铁，A溶液②硫酸亚铁铁元素显+2价，Fe3O4可表示为FeO⋅Fe2O3，氧化亚铁中铁元素显+2价，氧化铁中铁元素显+3价，两种分子在四氧化三铁中的个数比为1:2，，故当A溶液①和A溶液②的质量之比为2:1时，铁元素全部转化到Fe3O4中。
四、实验与探究(共29分)
20. 掌握实验室制取气体的一般思路和方法是化学学习的必备能力。根据下图装置回答问题。

【查阅资料】常温常压下，氨气是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水，水溶液显碱性。下列两种反应原理均可用于实验室制备氨气。
方法一：浓氨水和生石灰固体混合：
方法二：氯化铵固体和氢氧化钙粉末混合加热：。
（1）写出仪器a的名称：___________。
（2）若选用A装置制备氨气，应选择的反应原理是方法___________(填“一”或“二”)。收集氨气应选用的装置是___________(选填装置字母序号)。检验氨气已收集满的方法是___________(写出操作、现象和结论)。
（3）实验室欲用溶液制备氧气，根据图示回答下列问题：

若用溶质质量分数为30%的溶液和制备氧气，反应速率太快。为获得平稳的气流，下列发生装置(如图1)最合适的是___________(填标号)；发生反应的化学方程式为___________。
【答案】（1）分液漏斗
（2）①. 二 ②. D ③. 将湿润红色石蕊试纸放在集气瓶口，试纸变蓝色，说明满了
（3）①. B ②.
【解析】（1）如图所示仪器a的名称为分液漏斗；
（2）A装置为固体加热型的发生装置，故选方案二；
氨气的密度比空气小，极易溶于水，收集方法为向下排空气法，故选D；
因为氨气溶于水显碱性，故可以将湿润红色石蕊试纸放在集气瓶口，若试纸变蓝色，说明满了；
（3）为获得平稳的气流必须使用的仪器是分液漏斗，在AB中选择，A二氧化锰和过氧化氢直接接触无法控制反应速率，故选B；
过氧化氢制氧气的化学方程式为：。
21. 小红利用数字化技术对“空气中氧气体积分数的测定”进行了再探究(如图1)，得到的数据曲线如图2所示。
【查阅资料】红磷燃烧生成五氧化二磷，五氧化二磷有毒，易溶于水。
（1）图2压强曲线中，BC段气压变化的原因是___________。X曲线表示的是___________。(填“温度”或”氧气浓度”)。
（2）实验前集气瓶中的水为，若集气瓶的容积为(燃烧匙所占体积忽略不计)，实验结束后理论上集气瓶中水的体积约为___________mL。
（3）若第二次进行实验时，图1中装置漏气，则第二次测得的C点数值比图2中第一次测得的C点数值___________(填“大”或“小”)。
（4）集气瓶中装水的作用是___________。
（5）化学兴趣小组想探究用不同物质在空气中燃烧测定氧气含量方法的优劣。他们用足量的蜡烛、红磷和白磷分别在相同体积与状态的空气中燃烧，用氧气探测器测定密闭容器中剩余氧气与时间的关系如下图。下列说法正确的是___________。(填字母)
A. 测定空气中氧气含量效果最好的是蜡烛，因为它反应速率快
B. 该实验证明氧气的浓度较低时，红磷与白磷还能与之发生反应
C. 三个实验中均为氧气过量
D. 若用这三种物质做实验，测得空气中氧气含量偏高
【答案】（1）①. 红磷燃烧放热，温度升高，气体膨胀，气压增大 ②. 温度
（2）62
（3）小
（4）吸收五氧化二磷，防止污染
（5）B
【解析】（1）图2压强曲线中，BC段气压变化的原因是红磷燃烧放热，温度升高，气体膨胀，气压增大；图2中X曲线随着反应的进行慢慢变大，反应结束后，又慢慢变小，最后恢复至反应前的水平，所以这条曲线表示的是温度变化趋势；
（2）实验前集气瓶中的水为 15mL ，若集气瓶的容积为 250mL (燃烧匙所占体积忽略不计)，氧气约占空气体积的，实验结束后理论上集气瓶中水的体积约为15mL+（250mL-15mL）×=62 mL ；
（3）若第二次进行实验时，图1中装置漏气，红磷燃烧放出大量的热，集气瓶内气体手热膨胀逸出，导致则第二次测得的 C 点数值比图2中第一次测得的 C 点数值小；
（4）红磷在氧气中燃烧生成有毒的五氧化二磷，会污染空气，故集气瓶中水的作用为吸收五氧化二磷，防止污染空气；
（5）A、由图可知，蜡烛燃烧测出的结果明显比其它两种物质偏大，消耗氧气不彻底，三个实验效果最好的是白磷，因为它反应消耗的氧气更加彻底，故选项说法不正确；
B、蜡烛在氧气浓度为13%左右时就熄灭了，而红磷和白磷在氧气的浓度为10%以后才熄灭，所以该实验证明氧气的浓度较低时，红磷与白磷还能与氧气发生反应，故选项说法正确；
C、为确保氧气被充分消耗，三个实验中蜡烛、红磷、白磷均过量，故选项说法不正确；
D、由图可知，三个实验中，最终氧气的体积分数都没有减少到0，测得空气中氧气含量都偏低，故选项说法不正确；
故选B。
22. 同学们在整理实验室时发现失去标签的两瓶无色溶液，已知一瓶是稀盐酸或稀硫酸，另一瓶是氢氧化钠溶液或氢氧化钙溶液。为了探究溶液的成分，同学们进行了如下探究活动。请你和同学们一起完成探究活动(分别取少量的两种溶液于1、2号试管中)
药品：酚酞试液、氯化钠溶液、碳酸钠溶液、锌粒、硫酸铜溶液、氯化钡溶液
探究一：鉴别试管中的溶液是酸溶液还是碱溶液
【设计实验】
（1）探究一：为鉴别哪一瓶是酸溶液，哪一瓶是碱溶液，选择了如下试剂分别于1、2号试管中的溶液反应，其中不能达到实验目的的是___________(填字母序号)。
A. 酚酞试液B. 氯化钠溶液C. 碳酸钠溶液D. 锌粒
探究二：探究两瓶溶液的溶质成分
【提出问题】两瓶无色溶液的溶质成分各是什么？
【设计实验】小明为鉴别两瓶溶液的溶质成分，分别向1、2号试管中加入的试剂及实验现象如下表所示：
【获得结论】
（2）1号试管中的溶质是___________(填写化学式)；以上四个实验中，只根据其中一个实验的现象即可证明2号试管中原溶液为氢氧化钠溶液的是___________(填实验序号)。
【讨论质疑】小强对实验四2号试管中产生白色沉淀现象提出质疑，大家一致认为2号试管中的原溶液已变质。
探究三：探究氢氧化钠溶液变质后溶质的成分
【提出问题】氢氧化钠溶液变质后溶质的成分是什么？
【猜想假设】
（3）猜想一： 猜想二：___________。
【设计实验】
（4）请利用给出的药品，完善下面的表格。
【反思评价】
（5）步骤一中加入的试剂要足量的原因是___________。
【答案】（1）B
（2）①. ②. 实验四
（3）
（4）①. 氯化钡溶液##硝酸钡溶液 ②. 适量酚酞试液 ③. 溶液变红
（5）完全除去碳酸钠，避免干扰对氢氧化钠的检验
【解析】（1）A、酚酞遇碱变红，遇中性物质或酸性物质不变色，可以鉴别试管中的溶液是酸溶液还是碱溶液，A错误；
B、氯化钠溶液与稀盐酸、稀硫酸、氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液都不反应，无法鉴别试管中的溶液是酸溶液还是碱溶液，B正确；
C、碳酸钠溶液可以与稀盐酸或稀硫酸反应产生气泡，碳酸钠溶液与氢氧化钠溶液或氢氧化钙溶液不反应，可以鉴别试管中的溶液是酸溶液还是碱溶液，C错误；
D、锌粒可以与稀盐酸或稀硫酸反应产生气泡，锌粒与氢氧化钠溶液或氢氧化钙溶液不反应，可以鉴别试管中的溶液是酸溶液还是碱溶液，D错误。
故选：B。
（2）根据实验三，加入锌粒产生气泡，结合（1）的分析，说明1号试管中是酸溶液。根据实验四，加入氯化钡溶液，1号试管产生白色沉淀，而氯化钡溶液与稀盐酸不反应，氯化钡溶液与稀硫酸反应生成硫酸钡白色沉淀、氯化氢，所以1号试管中的溶液是稀硫酸，溶质是H2SO4。
实验一中硫酸铜能与氢氧化钠或氢氧化钙反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，无法证明2号试管中原溶液为氢氧化钠溶液；实验二中碳酸钠与氢氧化钠、碳酸钠（若氢氧化钠溶液变质，会生成碳酸钠）不反应，无明显现象，碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀、氢氧化钠，现象是产生白色沉淀，若氢氧化钙溶液完全变质转化为碳酸钙，碳酸钙不溶于水，则瓶内无溶质，加入碳酸钠溶液无明显现象，所以实验中无明显现象，无法证明2号试管中原溶液为氢氧化钠溶液；实验三中锌粒与氢氧化钠、氢氧化钙都不反应，无法证明2号试管中原溶液为氢氧化钠溶液；实验四中产生白色沉淀，由于氯化钡与氢氧化钠、氢氧化钙都不反应，则瓶内溶液一定变质，氢氧化钠溶液变质有碳酸钠生成，碳酸钠可与氯化钡反应生成碳酸钡白色沉淀，而氢氧化钙溶液变质有碳酸钙生成，碳酸钙与氯化钡不反应，证明2号试管中原溶液为氢氧化钠溶液。故填：实验四。
（3）氢氧化钠溶液变质是因为氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠、水，若部分变质，则所得溶液的溶质是NaOH、Na2CO3，若完全变质，则所得溶液的溶质有Na2CO3，猜想一是Na2CO3，则猜想二是：NaOH、Na2CO3。
（4）实验结论是猜想二成立，则氢氧化钠溶液部分变质，溶质有NaOH、Na2CO3，二者同时存在时，通常先检验并除去Na2CO3，然后检验NaOH。检验并除去Na2CO3可用氯化钡溶液或硝酸钡溶液。这两种溶液都可以将Na2CO3转化为碳酸钡沉淀从而除去Na2CO3，且本身以及反应产物都呈中性，因此可通过检验剩余溶液是否为碱性溶液，若剩余溶液为碱性溶液，则原溶液中含有氢氧化钠，若剩余溶液不是碱性溶液，则原溶液中不含氢氧化钠。酚酞遇碱变红，遇中性物质或酸性物质不变色。检验剩余溶液是否为碱性溶液可用酚酞试液，滴加适量酚酞试液，若溶液变红，说明有氢氧化钠。
故填：氯化钡溶液（或硝酸钡溶液）；适量酚酞试液；溶液变红。
（5）根据（4）的分析，步骤一中加入的试剂是为了检验并除去Na2CO3，若试剂不足量，由于NaOH溶液、Na2CO3溶液都呈碱性，剩余的Na2CO3溶液会对NaOH的检验造成干扰，所以试剂要足量的原因是：完全除去碳酸钠，避免干扰对氢氧化钠的检验。
23. 兴趣小组的同学利用下列装置检验某气体a的成分，a中含水蒸气、氯化氢、甲烷、氢气中的一种或几种(夹持仪器未画出，假设每步反应均完全)。
已知：Ⅰ．无水硫酸铜粉末遇水由白色变蓝色。
Ⅱ．①
②
（1）检验a中是否含水蒸气的装置是___________(填字母序号)。
（2）用装置B检验a中是否含氯化氢，X试剂可选___________(填数字序号)。
①酚酞溶液 ②溶液 ③石蕊溶液 ④溶液
（3）装置C中的试剂是___________。
（4）实验步骤：
①实验前，先向装置内通入氮气一会儿，然后通入气体a，再点燃酒精灯，这样做的目的是防止___________。
②实验完毕后，再次通入氮气一会儿，这样做的目的是___________。
③称量装置E、F在反应前后的质量。
（5）若反应后装置E、F分别增重4.0g、4.4g，则a中一定含有___________；装置D中的现象是___________。
（6）装置G的作用是___________。
【答案】（1）A
（2）③④
（3）浓硫酸
（4）①. 发生爆炸 ②. 将反应后的二氧化碳和水蒸气全部排出，被装置E、F吸收
（5）①. 甲烷和氢气 ②. 物质由黑色变成红色
（6）防止空气中的二氧化碳进入F装置，以免影响检测结果
【解析】（1）检验a中是否含水蒸气的装置是A，是因为无水硫酸铜粉末遇水由白色变蓝色；
（2）①氯化氢气体溶于水呈酸性，酚酞溶液遇酸不变色，不能用来检验氯化氢气体，故选项不正确；
②NaOH能与氯化氢反应，但无明显现象，不能用来检验氯化氢气体，故选项不正确；
③氯化氢气体溶于水呈酸性，石蕊溶液遇酸变红，可用来检验氯化氢气体，故选项正确；
④AgNO3能与氯化氢反应产生白色沉淀，可用来检验氯化氢气体，故选项正确；
故选③④；
（3）装置C中的试剂是浓硫酸，浓硫酸具有吸水性，可以除去混合气体中的水蒸气；
（4）①甲烷和氢气都是可燃性气体，若气体不纯，遇明火可能发生爆炸，因此必须先通气体a，验纯后，才能点燃酒精灯，故填：发生爆炸；
②实验完毕后，再次通入氮气一会儿，这样做的目的是将反应后的二氧化碳和水蒸气全部排出，被装置E、F吸收；
（5）E增重4.2g，则说明生成水的质量为4.2g、F增重4.4g，则说明生成二氧化碳的质量为4.4g；假设混合气体中只含有甲烷，则二氧化碳气体全部由甲烷反应得到，，由于F装置中测得生成水的质量为4.2g＞3.6g，所以a中一定含有CH4、H2；
氢气、甲烷都能与氧化铜反应生成铜，所以可以观察到装置D中黑色粉末逐渐变成红色固体；
（6）空气中含有二氧化碳气体，装置G的作用是防止空气中的二氧化碳进入F装置中，故填：防止空气中二氧化碳进入F装置中，以免影响检测结果。
五、计算与分析(共6分)
24. 兴趣小组的同学对热水壶底部产生的水垢进行了如下探究，已知水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁，同学们为测定水垢中碳酸钙的含量，向盛有不同质量水垢粉末的烧杯中均加入200g等浓度的稀盐酸，充分反应后测得的实验数据如下：
（1）第一组实验中所得二氧化碳的质量为___________g。
（2）X的数值为___________。
（3）水垢中的质量分数是多少(要求写出计算过程)？
【答案】（1）3.52
（2）231.2
（3）解：设实验水垢中的质量为x。
x=8g
答：水垢中CaCO3的质量分数是80%。
【解析】（1）根据质量守恒定律可知，第一组实验中所得二氧化碳的质量为10g+200g-206.48g=3.52g；
（2）第一组实验得到二氧化碳质量为3.52g，第二组实验得到二氧化碳质量为20g+200g-212.96g=7.04g，由此可以得出结论每10g水垢会与稀盐酸反应产生3.52g二氧化碳，则第三组实验得到二氧化碳质量为3.52g×3=10.56g，但是第三组实验得到二氧化碳质量为30g+200g-221.2g=8.8g，证明稀盐酸不足了，所以第四组实验也得到8.8g二氧化碳，则X=40g+200g-8.8g=231.2g；
（3）见答案。
选项
劳动内容
劳动方法
化学知识解释
A
给庄稼施氮肥和钾肥
加硝酸铵和氯化钾
能提供氮、钾营养元素
B
做饭
在燃气灶上用铁锅炒菜
利用铁导热性
C
清洗餐具
加洗涤剂
洗涤剂具有乳化作用
D
消除水壶水垢
加炉具清洁剂(主要成分)
炉具清洁剂可与水垢反应
选项
物质
杂质
除杂试剂和主要操作方法
A
氧化钙
碳酸钙
加入足量的水，过滤
B
氯化钙溶液
稀盐酸
加入过量的碳酸钙，过滤
C
氯化镁溶液
稀硫酸
加入适量的氢氧化钠溶液，过滤
D
氯化钠
氯化钾
加入足量的水溶解，过滤
实验序号
实验一
实验二
实验三
实验四
所加试剂
硫酸铜溶液
碳酸钠溶液
锌粒
氯化钡溶液
现象
1号试管
无明显现象
产生气泡
产生气泡
产生白色沉淀
2号试管
产生蓝色沉淀
无明显现象
无明显现象
产生白色沉淀
实验方案及操作步骤
实验现象
实验结论
步骤一：取瓶中变质后的氢氧化钠溶液少量于试管中，加入足量___________充分反应，过滤。
产生白色沉淀
猜想二成立
步骤二：取步骤一中的滤液少量于试管中，向其中滴加___________。
___________
实验组数
第一组
第二组
第三组
第四组
水垢的质量/g
10
20
30
40
烧杯中剩余物质总质量/g
206.48
212.96
221.2
X