江苏省苏州市金鸡湖学校2023-2024学年九年级上学期期中化学试题（解析版）

这是一份江苏省苏州市金鸡湖学校2023-2024学年九年级上学期期中化学试题（解析版），共21页。试卷主要包含了字体工整，笔迹清楚等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1．本试卷满分100分，考试时间100分钟：
2．所有的答案均应书写在答题卷上，按照题号顺序答在相应的位置，超出答题区域书写的答案无效；书写在试题卷上、草稿纸上的答案无效；
3．字体工整，笔迹清楚。保持答题纸卷面清洁。
一、单项选择题（包括20小题，每题2分，共40分。每题只有一个选项符合题意。）
1. “绿色”是杭州亚运会的主要理念。为了成功举办第19届亚运会，下列建议中不可取的是
A. 改进燃煤锅炉，将废气排到高空
B. 就餐时不用一次性用品
C. 发展公共交通，提倡绿色出行
D. 能源结构向多元、清洁和低碳方向转型
【答案】A
【解析】
【详解】A、将废气排到高空，不能从根本上减少污染，错误；
B、就餐时不用一次性用品，可以节约资源，正确；
C、发展公共交通，提倡绿色出行，可减少化石燃料的燃烧，正确；
D、能源结构向多元、清洁和低碳方向转型，利于节约能源，保护环境，正确；
故选A。
2. 苏州拥有众多非物质文化遗产项目。下列过程涉及化学变化的是
A. 雕刻木版年画
B. 手捏雕绣花边
C. 烧制御窑金砖
D. 缂织蚕丝书画
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.雕刻木版没有新物质生成，是物理变化，故错误；
B.手捏雕绣花边没有新物质生成，是物理变化，故错误；更多免费优质滋元可 家 威杏 MXSJ663 C.烧制御窑金砖生成了新的物质，是化学变化，故正确；
D.缂织蚕丝书画没有生成新的物质，是物理变化，故错误；故选C。
3. “空气炸锅”的工作原理是将锅内空气加热后循环吹向食物，则循环气体中含量最高的是
A. 氧气B. 氮气C. 稀有气体D. 二氧化碳
【答案】B
【解析】
【详解】空气成分按体积计算：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%，其他气体和杂质0.03%，则空气（循环气体）中含量最高的是氮气，故选B。
4. 下列物质中，属于氧化物的是
A. O2B. CaCO3C. NaOHD. H2O
【答案】D
【解析】
【详解】A、O2 是由氧元素组成的单质，不是氧化物；
B、CaCO3是由钙、碳、氧三种两种元素组成的化合物，不是氧化物；
C、NaOH是由钠、氧、氢三种元素组成的化合物，不是氧化物；
D、H2O是由氢和氧两种元素且有氧元素的化合物，则属于氧化物。
故选D。
5. 下列物质由分子构成的是
A. 铜B. 干冰C. 氯化钙D. 金刚石
【答案】B
【解析】
【详解】A、铜是由铜原子直接构成的，不符合题意；
B、干冰是固态的二氧化碳，是由二氧化碳分子构成的，符合题意；
C、氯化钙是由钙离子和氯离子构成的，不符合题意；
D、金刚石是由碳原子直接构成的，不符合题意；
故选：B。
6. 下列仪器对应的名称正确的是（ ）
A. 长颈漏斗B. 试管夹C. 滴瓶D. 蒸发皿
【答案】B
【解析】
【详解】A、是分液漏斗不是长颈漏斗，故A不正确；
B、是试管夹，故B正确；
C、是细口瓶，不是滴瓶，故C不正确；
D、是研钵，不是蒸发皿，故D不正确。故选B。
7. 人体缺乏下列哪种元素易导致甲状腺疾病
A. 铁B. 碘C. 锌D. 钠
【答案】B
【解析】
【详解】A、人体缺铁易患贫血，不符合题意；
B、缺碘会引起甲状腺肿大，符合题意；
C、缺锌会导致食欲不振，发育不良，生长迟缓，不符合题意；
D、钠元素对人体健康有重要作用，但是缺钠元素不会导致甲状腺疾病，不符合题意。
故选B。
8. 下列化学符号中，既能表示一种元素，又能表示一个原子，还能表示一种物质的是
A. C60B. N2C. FeD. O
【答案】C
【解析】
【分析】金属元素符号能表示一种元素，还能表示该元素的一个原子，能表示一种物质。
【详解】A、C60能表示碳元素和物质C60，不能表示一个原子，故A不正确；
B、N2能表示氮元素和物质氮气，不能表示一个原子，故B不正确；
C、Fe能表示铁元素、物质铁，一个铁原子，故C正确；
D、O能表示氧元素、一个氧原子，不能表示氧气，故D不正确。故选C。
9. 下列化学用语书写正确的是
A. 氦气：B. 银元素：
C. 2个镁离子：D. 8个硫原子：
【答案】A
【解析】
【详解】A、氦气为稀有气体，化学式为He，该选项书写正确；
B、元素符号书写时应一大二小，则银元素符号为Ag，该选项书写不正确；
C、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，离子符号前的数字表示离子个数，则2个镁离子符号为2Mg2+，该选项书写不正确；
D、元素符号前的数字表示原子个数，则8个硫原子的符号为8S，该选项书写不正确。
故选A。
10. 下列有关氧气说法中，正确的是
A. 氧气在空气中的质量分数为21%
B. 水中生物能生存，是因为氧气易溶于水
C. 氧气化学性质活泼，能够与所有物质发生反应
D. 焊接或切割金属时使用纯氧代替空气以获得更高的温度
【答案】D
【解析】
【详解】A、氧气在空气中的体积分数为21%，不是质量分数为21%，错误；
B、水中生物能在水中生存，是因为水中含有溶解氧气，不能确定氧气易溶于水，氧气不易溶于水，错误；
B、氧气化学性质比较活泼，不能氧化所有物质，如氧气不能氧化金，错误；
D、纯氧中氧气浓度高，焊接或切割金属时使用纯氧代替空气，燃烧更充分，能获得更高的温度，正确。
故选D。
11. 由太湖水生产自来水的部分处理过程如下。有关说法不正确的是
A. 用细沙“过滤”可滤除水中的细小颗粒
B. 用活性炭“吸附”可除去水中的色素和异味
C. 上述处理过程应包含“蒸馏”
D. 经过处理获得的自来水仍是混合物
【答案】C
【解析】
【详解】A、用细沙“过滤”即相当于过滤操作中使用的滤纸，可以阻止细小的难溶性颗粒状物质通过细沙，起到过滤作用，选项正确；
B、活性炭具有疏松多孔的结构，故能吸附有色、有异味的物质，用于除去水中的色素和异味，选项正确；
C、自来水厂的净水流程是取水静置、过滤、吸附、杀菌消毒，故不包含蒸馏，选项错误；
D、经过处理获得的自来水仍含有多种矿物质，属于混合物，选项正确；
答案为：C。
12. 下列制取、收集并存放CO2的图示，正确的做法是
A. 检查装置气密性B. 加入石灰石
C. 收集CO2D. 存放CO2
【答案】A
【解析】
【详解】A、检查装置气密性的方法：把导管的一端浸没在水里，双手紧贴试管外壁，若导管口有气泡冒出，说明装置的气密性良好，故选项A正确；
B、向试管中装入块状固体药品时，先将试管横放，用镊子把块状固体防止试管口。再慢慢将试管竖立起来，故选项B错误；
C、二氧化碳能溶于水，且与水反应，因此不能用排水法收集，而且排水法应该短管进气，故选项C错误；
D、二氧化碳的密度比空气大，收集满二氧化碳的集气瓶应正放在桌面上，故选项D错误；
故选：A。
13. 2022年北京冬奥会利用跨临界直冷制冰，就是将气态通过压力变化形成超临界流体（介于气态和液态之间的一种新的状态，兼有气体和液体的性质），后通过的状态变化在制冰的同时回收热量，用于奥运场馆供热（如图）。下列有关超临界流体的说法错误的是
A. 超临界流体是纯净物
B. 超临界流体化学性质与普通不同
C. 该技术可实现的循环利用
D. 在冬奥会场馆冰面下方，通过状态变化吸收热量
【答案】B
【解析】
【详解】A、超临界CO2流体是由一种物质组成的，属于纯净物，故A说法正确；
B、超临界CO2流体与普通CO2气体均是由二氧化碳分子构成的，化学性质相同，故B说法错误；
C、CO2跨临界直冷制冰技术，将气态 CO2 通过压力变化形成超临界 CO2 流体（介于气态和液态之间的一种新的状态，兼有气体和液体的性质），可以实现 CO2 的循环利用，故C说法正确；
D、根据“CO2跨临界直冷制冰技术，通过CO2的状态变化在制冰的同时回收热量，用于奥运场馆供热”，故在冬奥会场馆冰面下方，CO2通过状态变化吸收热量，故D说法正确；
故选：B。
14. 杭州亚运会开幕式首创零碳甲醇点燃亚运主火炬。一种将CO2高效转化为甲醇的微观示意图如图所示，下列说法正确的是

A. 甲醇由原子构成
B. 反应生成了3种物质
C. 该化学反应前后，原子的种类、数目均不变
D. 在其他条件相同的情况下，使用催化剂可以提高甲醇的产量
【答案】C
【解析】
【分析】由反应的微观示意图可知，二氧化碳与氢气在催化剂的作用下生成甲醇和水，反应的化学方程式为CO2+3H2CH4O+H2O。
【详解】A、甲醇是由甲醇分子构成，故选项说法不正确；
B、由反应的化学方程式可知，反应生成了CH4O、H2O两种物质，故选项说法不正确；
C、由微粒变化可知，化学反应前后原子的种类和数目均不变，故选项说法正确；
D、根据催化剂的特点“一变两不变”可知，催化剂只能改变反应速率，不能增加生成物的质量，故选项说法不正确。
故选C。
15. 某些含氟化合物有利于保护牙齿。氟在元素周期表中的信息如图所示，下列有关说法正确的是

A. 氟属于金属元素B. 氟的相对原子质量为9
C. 氟单质在常温常压下为气体D. 氟原子失去1个电子形成
【答案】C
【解析】
【详解】A、氟带“气”字头，属于非金属元素，错误；
B、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，氟的相对原子质量是19.00，错误；
C、氟元素形成气态单质，则氟单质在常温常压下为气体，正确；
D、氟原子的结构示意图是： ，氟原子的最外层电子数是7，在化学反应中易得到1个电子而形成阴离子，即F−，错误；
故选：C。
16. 下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A. 氮气化学性质稳定，可用于生产氮肥B. 石墨有导电性，可用于生产铅笔芯
C. 金刚石硬度大，用于切割玻璃D. 氧气能支持呼吸，可用作助燃剂
【答案】C
【解析】
【详解】A、氮气化学性质稳定，则可作保护气，而氮气用于生产氮肥，是因为其能提供氮元素，故选项性质与用途对应关系不正确；
B、石墨具有导电性，则可作电极，而用于生产铅笔芯，是因为石墨质软，且颜色为深灰色，故选项性质与用途对应关系不正确；
C、金刚石的硬度大，可用于切割玻璃，故选项性质与用途对应关系正确；
D、氧气具有助燃性，可用作助燃剂，故选项性质与用途对应关系不正确。
故选C。
17. 下列实验操作能达到实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A、氧化镁和五氧化二磷均为白色，则不能通过颜色鉴别，该操作不能达到实验目的；
B、含有较多可溶性钙、镁化合物的水为硬水，则10%的氯化钙溶液为硬水，10%的氯化钠溶液为软水，肥皂水可鉴别硬水和软水，则能鉴别，该操作能达到实验目的；
C、碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，则主要物质也被除去，该操作不能达到实验目的；
D、氯酸钾在二氧化锰催化作用下生成氯化钾和氧气，但加入的二氧化锰为新杂质，该操作不能达到实验目的。
故选B。
18. 在给定条件下，下列选项所示的物质转化能实现的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A、硫与氧气在点燃条件下反应生成二氧化硫，而不是三氧化硫，物质转化不能实现，错误；
B、铁与氧气在点燃条件下反应生成四氧化三铁，而不是三氧化二铁，物质转化不能实现，错误；
C、一氧化碳与水不反应，物质转化不能实现，错误；
D、碱式碳酸铜与稀盐酸反应生成氯化铜、水和二氧化碳，物质转化能实现，正确；
答案：D。
19. 推理是化学学习中常用的思维方式。下列推理正确的是
A. 离子是带电荷的原子或原子团，因此带电荷的微粒一定是离子
B. 单质中只含一种元素，因此含一种元素的物质就是单质
C. 过氧化氢溶液能分解产生氧气，因此过氧化氢中含有氧分子
D. 元素的种类由质子数决定，因此质子数相同的原子一定属于同种元素
【答案】D
【解析】
【详解】A、离子是带电荷的原子或原子团，但带电荷的微粒不一定是离子，也可能是电子等，故选项推理错误；
B、单质中只含有一种元素，但是只含一种元素的物质不一定是单质，如氧气和臭氧的混合物，故选项推理错误；
C、过氧化氢溶液能分解产生氧气，是因为过氧化氢中含有氧元素，过氧化氢是由过氧化氢分子构成的，不含有氧分子，故选项推理错误；
D、元素的种类由质子数决定，因此质子数相同的原子一定属于同种元素，故选项推理正确；
故选：D。
20. 用红磷燃烧测定空气中氧气含量的装置如图1所示，测定过程中三颈瓶内压强、温度随时间变化的曲线如图2所示（电火花点燃装置工作时对环境温度基本无影响）。下列说法正确的是
A. t1时启动电火花点燃装置，红磷开始燃烧
B. t2时红磷与氧气反应放出的热量等于装置向外散发的热量
C. t2~t3压强减小主要是因为瓶内O2不断被消耗
D. t4时打开弹簧夹烧杯中的水进入三颈瓶内
【答案】B
【解析】
【详解】A、温度开始升高时说明装置已被启动，所以t1时刻前装置已启动，选项A错误；
B、t2时刻装置温度达到最高，说明红磷燃烧放出的热量与装置向外界放出的热量相等，选项B正确；
C、 t2～t3瓶内氧气已几乎被消耗完了，此时温度降低才是压强降低主要原因，选项C错误；
D、t3时刻瓶内压强开始升高，因此t3时刻打开弹簧夹，烧杯中的水开始进入三颈瓶中，在t4时刻瓶内压强恢复与外界压强相同，选项D错误；
故选：B。
二、非选择题（共60分）
21. 秋风驰荡时，于城市漫步中，寻味苏州。
（1）望小桥流水。
生活中常用_________的方法降低水的硬度。
（2）画粉墙黛瓦。
①长时间使用的铜制门环会发黑，是因为铜与氧气产生黑色的_________（填化学式）。
②在烧制青砖过程中，水蒸气会与灼热碳反应生成一氧化碳和氢气，该反应符号表达式为_________。
（3）赴园林秋色。
①花香四溢，说明分子_________。
②园林空气中含有抗氧化、防衰老的负氧离子，每个中的电子数为_________。
（4）品人间烟火。
食盐是泡泡馄饨的调料之一，构成氯化钠的微粒为_________（填符号）。
【答案】21. 煮沸 22. ①. CuO ②. H2O+CCO+H2
23. ①. 在不断地运动 ②. 17
24. Na+、Cl-
【解析】
【小问1详解】
加热煮沸时，水中的钙离子、镁离子能够以碳酸钙沉淀、氢氧化镁沉淀的形式从水中析出从而降低水的硬度，因此生活中通过煮沸能降低水的硬度，故填：煮沸；
【小问2详解】
①长时间使用的铜制门环会发黑，是因为铜与氧气产生黑色的氧化铜，其化学式为CuO，故填：CuO；
②水蒸气会与灼热的碳反应生成一氧化碳和氢气，反应符号表达式为H2O+CCO+H2，故填：H2O+CCO+H2；
【小问3详解】
①花香四溢，是因为花中含有的香味分子在不断地运动，向四周扩散，使人们闻到花的香味，故填：在不断地运动；
②每个氧原子含有8个质子，核外有8个电子，则每个中的电子数为2×8+1=17，故填：17；
【小问4详解】
氯化钠是含有金属元素和非金属元素的化合物，是由钠离子和氯离子构成，故填：Na+、Cl-。
22. 在实验室和生活中选择合适的药品和装置可以制取氧气。
Ⅰ．实验室用高锰酸钾制取氧气并进行相关实验。
（1）高锰酸钾受热分解制取氧气的符号表达式为_________。
（2）如图所示，为了防止加热时高锰酸钾粉末随气流进入导管，应在_________处放一团蓬松的棉花。
（3）从受热分解后的固体中获得难溶性的二氧化锰（其余物质均可溶于水）的操作是：将固体放入烧杯中，_________，充分搅拌，_________，洗涤并干燥固体。
（4）收集氧气并进行蜡烛燃烧实验。
①用集气瓶收集干燥的氧气，应选用_________（填“向上”或“向下”）排空气法。
②将蜡烛点燃后，伸入集满氧气的集气瓶中，一段时间后取出。
Ⅱ．某款家用制氧机利用过碳酸钠和二氧化锰同时加入水中制取氧气。
已知：
①过碳酸钠易溶于水，遇水分解为和，能产生氧气并放出热量。
②高浓度过氧化氢易挥发且腐蚀性强。
【实验探究】对比过碳酸钠和过氧化氢溶液的制氧效果，选择合适的制氧剂。
实验一：过氧化氢作为制氧剂
①取等质量的过氧化氢，加入不同体积的水配制4组不同浓度的过氧化氢溶液（如下表）。
②向上述溶液中分别加入二氧化锰，用排水法收集并读取每2分钟获得的氧气体积，记录并处理内数据如图-1所示。
（5）
反应的符号表达式为_________。
（6）理论上，相同条件下等质量过氧化氢完全反应能生成等体积的氧气。时，④比③产氧量少，可能的原因是_________。
（7）从安全角度考虑，可以选择浓度为_________的过氧化氢溶液作为制氧剂。
实验二：过碳酸钠作为制氧剂
另取过碳酸钠、二氧化锰和水（完全反应后产生氧气的量与上表中药品得到氧气的最大量相等），用排水法收集并读取每2分钟获得的氧气体积，记录并处理内数据如图-2所示。
（8）分析如图-2中数据，选择过碳酸钠作为制氧剂的依据是_________。
（9）制氧剂不选择过氧化氢溶液，还因为_________（填字母）。
A. 过碳酸钠是颗粒物，易于保存
B. 过氧化氢运输储存不方便
C. 过氧化氢分解产物无污染
D. 过氧化氢浓度较大时，具有腐蚀性
【答案】（1）KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2
（2）试管口 （3） ①. 加水溶解 ②. 过滤
（4） ①. 向上 ②. 氢##H ③. 浑浊或白色沉淀
（5）H2O2H2O+O2
（6）反应放出大量的热，使反应物减少，产量降低；
（7）5% （8）2min后，过氧化氢的产氧速率逐渐减慢，在10min后，过碳酸钠的产氧量和产氧速率都比过氧化氢高，两者相比，选择过碳酸钠更合适 （9）ABD
【解析】
【小问1详解】
高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的符号表达式为：KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2；
【小问2详解】
如图所示，为了防止加热时高锰酸钾粉末随气流进入导管，应在试管口处放一团蓬松的棉花；
【小问3详解】
从受热分解后的固体中获得难溶性的二氧化锰（其余物质均可溶于水）的操作是：将固体放入烧杯中，加水溶解，充分搅拌，过滤，洗涤并干燥固体；
【小问4详解】
①氧气密度比空气大，所以用集气瓶收集干燥的氧气，应选用向上排空气法；
②根据质量守恒定律可知，蜡烛燃烧生成了水，说明蜡烛中含有氢元素；二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，常用澄清石灰水检验二氧化碳。因此：
【小问5详解】
过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，分解生成水和氧气，反应的符号表达式为：H2O2H2O+O2；
【小问6详解】
④比③产氧量少，可能的原因是：反应放出大量的热，使反应物减少，产量降低；
【小问7详解】
高浓度过氧化氢易挥发且腐蚀性强，为了实验安全，可以选用浓度为5%的过氧化氢溶液作为制氧剂，浓度适中，反应也可以控制速率，制氧的速率也适中；
【小问8详解】
2min后，过氧化氢的产氧速率逐渐减慢，在10min后，过碳酸钠的产氧量和产氧速率都比过氧化氢高，两者相比，选择过碳酸钠更合适；
【小问9详解】
A、过碳酸钠是颗粒物，易于保存，是制氧剂不选择过氧化氢溶液原因，符合题意；
B、过氧化氢是液体运输储存不方便，是制氧剂不选择过氧化氢溶液原因，符合题意；
C、过氧化氢分解产物无污染，不是制氧剂不选择过氧化氢溶液原因，不符合题意；
D、过氧化氢浓度较大时，具有腐蚀性，是制氧剂不选择过氧化氢溶液原因，符合题意。
故选ABD；
23. 氢能是一种清洁能源，氢气的生产和储存是科学研究的重要方向。
目前制氢的方法主要有化石能源制氢和电解水制氢。由化石能源（煤、天然气）制得的中含有，利用液氮的低温可将液化分离，从而获得纯净的氢气。电解水法制氢的能量转化如图所示，氚可用于核能发电，氚是一种原子核中有1个质子和2个中子的原子。
氢气的储存有物理储氢和化学储氢。物理储氢包括加压储氢和吸附储氢。用物理方法将石墨进行剥离，得到的石墨烯可用于常温吸附氢气。锂氮化合物可用于化学储氢。
（1）下列有关氢能的说法不正确的是________。
A. 氢气的燃烧产物无污染，所以氢能是一种清洁能源
B. 利用太阳能发电并电解水制氢可实现二氧化碳零排放
C. 现阶段氢能已经能完全替代化石能源
（2）利用液氮的低温能将与分离，说明氢气的沸点比的沸点_________。
（3）①氚属于_________元素的一种原子。
②下列示意图能表示氚原子的是_________（填序号）。
（4）①将氢气压缩进储氢瓶过程中，发生改变的是_________（从微观角度解释）。
②石墨烯是一种_________（填“单质”或“化合物”）。
【答案】（1）C （2）低
（3） ①. 氢##H ②. A
（4） ①. 分子间隔 ②. 单质
【解析】
【小问1详解】
A、氢能燃烧只生成水，无污染，是一种清洁能源，该选项说法正确；
B、利用太阳能发电并电解水制氢，没有二氧化碳的产生，该选项说法正确；
C、目前使用较多的仍为化石能源，氢能还未完全替代化石能源，该选项说法不正确。
故选C。
【小问2详解】
根据题干信息，利用液氮的低温可将 CO 液化分离，从而获得纯净的氢气，说明氢气的沸点比一氧化碳的低。
【小问3详解】
①根据题干信息，氚是一种原子核中有1个质子和2个中子的原子，质子数与氢原子相同，则属于氢元素的一种原子。
②氚是一种原子核中有1个质子和2个中子的原子，而原子中，质子数=核外电子数，故选A。
【小问4详解】
①将氢气压缩进储氢瓶过程中，分子种类不变，但分子间隔改变。
②根据题干信息，石墨烯是用物理方法将石墨进行剥离得到的，其中只含碳一种元素，属于单质。
24. 人们对于物质组成与构成的认识经历了曲折的过程。自古以来，人们认为水是组成世间万物的一种元素，不可再分。
（1）18世纪中叶，英国化学家普利斯特里用锌加入稀硫酸中制得“可燃空气”，将少量“可燃空气”与空气通入铁质容器混合点燃，能产生剧烈的爆鸣，并产生水雾。该“可燃空气”应该是_______（填化学式）。
（2）1781年，英国化学家卡文迪许加热汞锻灰（）后得到了一种液态金属单质和一种气体——“脱燃素空气”，蜡烛在这种气体中燃烧更明亮。请写出卡文迪许制得“脱燃素空气”的符号表达式_______。
（3）卡文迪许认为普利斯特斯的实验并不能证明水的组成，于是用“脱燃素空气”代替空气重做了实验，目的是_______。
（4）1783年，法国化学家拉瓦锡将水加热成蒸气通过高温的铁管，一段时间后，在出口处收集到一种可燃性气体。实验后称量发现水的质量减少，铁管的质量增加，经研究证明铁转化为四氧化三铁，装置如图-1所示。其反应原理为_______（写符号表达式）。至此，水不是单一元素物质，而是由氢、氧两种元素组成的观点得到了化学界公认。
（5）1800年，英国化学家尼科尔森通过伏打电池在常温下对水进行通电分解，得到氢气和氧气，再次确认了水的组成。某同学在实验室模拟了尼科尔森用电分解水的实验（如图-2），得到不同电极的电解结果如下表所示。
表：不同电极在相同条件下的电解结果（以气柱高度表示电解产生的气体体积）
已知：多孔碳棒使用一段时间后会因质量减少而需更换。
结合图表信息回答，用多孔碳棒作电极时，氢气和氧气的体积比总是大于2∶1的原因可能是_______。
（6）在整个发现过程中，科学家利用了“分合”思想证明了水的组成。下面实验中属于“分”思想的是_______（填字母）。
A. 氢气燃烧实验B. 铁管实验C. 水通电实验
【答案】（1）H2 （2）
（3）防止空气中的水蒸气干扰实验（合理即可）
（4）
（5）碳和氧气发生了反应 （6）BC
【解析】
【小问1详解】
锌加入稀硫酸中，两者反应生成氢气和硫酸锌，故制得“可燃空气”是氢气，化学式为H2；
【小问2详解】
加热汞锻灰（HgO）后得到了一种液态金属单质和一种气体——“脱燃素空气”，即氧化汞分解为汞和氧气，反应的符号表达式为：。
【小问3详解】
由于该实验是想证明生成的液体确实是水，而空气中存在水蒸气，所以卡文迪许用“脱燃素空气”纯氧代替空气的原因是：防止空气中的水蒸气干扰实验、或防止空气中的其它成分干扰实验、或空气中有水蒸气等；
【小问4详解】
由题干信息可知，该反应为水蒸气和铁在高温下反应生成四氧化三铁和氢气，反应的符号表达式为：；
【小问5详解】
用碳棒做电极时，碳和氧气发生了反应，氧气质量偏少，导致氢气和氧气的体积比总是大于2：1；
【小问6详解】
A、氢气燃烧实验是将氢元素与氧元素结合，来证明水的组成；
B、铁管实验将氢元素和氧元素分开来来证明水的组成；
C、水通电实验是通过将氢元素和氧元素分开来来证明水的组成；
故选BC。
25. 某氮肥厂用煤、空气和水为原料合成氨气，同时可得到副产品碳酸氢铵。其工艺流程如图所示：

回答下列有关问题：
（1）煤加入煤气发生炉前需经过粉碎处理，其目的是_________。
（2）“碳化塔”中发生反应的符号表达式为_________，该反应需在较_________（填“高”或“低”）温度下进行。
（3）部分氨气通入“碳化塔”的目的是_________。
（4）利用氮气和氢气合成氨的微观过程如下图所示，请用语言描述其微观变化过程_________。

【答案】（1）增大接触面积，使反应更充分
（2） ①. ②. 低
（3）有利于吸收并除去二氧化碳
（4）氮分子分成氮原子，氢分子分成氢原子，氮原子和氢原子组合成氨分子
【解析】
【小问1详解】
将煤粉碎处理，能增大可燃物的接触面积，使反应更充分。
【小问2详解】
由流程可知，在碳化塔中，二氧化碳、氨气和水反应生成碳酸氢铵，反应的符号表达式为：；
碳酸氢铵受热易分解，则该反应需在较低温度下进行。
【小问3详解】
氨气和水反应生成的氨水显碱性，能有利于吸收二氧化碳。
【小问4详解】
由图可知，氮气和氢气合成氨的微观过程为氮分子分成氮原子，氢分子分成氢原子，氮原子和氢原子结合为氨分子。
26. 助力“碳中和”，二氧化碳的性质、捕集与资源化利用是重要研究课题。
Ⅰ．兴趣小组用如图-1装置验证二氧化碳有关性质。
实验步骤：
①连接好装置，向外拉动任一注射器的活塞，一段时间后松开手，活塞回到原处；
②注射器A中吸入澄清石灰水，注射器B中吸入盐酸，连接在如图位置，再从中间瓶口通入二氧化碳气体将瓶装满，最后塞上带压强传感器的橡胶塞；
③先后将两注射器中试剂快速全部推入三颈烧瓶中，并保持注射器活塞在注射器底部，振荡三颈烧瓶，压强传感器测得三颈烧瓶中压强变化如图-2。
（1）实验步骤中第①步的目的是_________。
（2）在第②步中检验三颈烧瓶中已充满二氧化碳气体的方法是_________。
（3）在第③步中最先推入三颈烧瓶的试剂是_________，这时三颈烧瓶中发生反应的符号表达式为_________。
（4）在第③步中第二次推入试剂后三颈烧瓶中出现的现象是_________，发生反应的符号表达式为_________，此时三颈烧瓶中压强变化对应于如图-2中的_________（选填“ab”或“bc”或“cd”）段。
Ⅱ．的捕集
一种捕集的反应原理如图-3所示。
（5）反应①的基本反应类型为_________。
（6）写出反应②的符号表达式_________。
Ⅲ．的催化重整
（7）与在催化剂作用下可得到合成气（和），实现资源化利用。反应过程中催化剂表面还同时存在积碳反应和消碳反应，原理如图-4所示。
①消碳反应的产物“”是_________。
②为减少催化剂表面积碳，可在原料气中加入适量_________气体。
③其他条件不变，催化剂表面的积碳量随温度变化如图-5所示。温度高于，催化剂表面积碳量减少的原因可能是_________。
【答案】26. 检查装置的气密性
27. 将燃着的木条放在中间管口，木条复燃，则说明已收集满
28. ①. 澄清石灰水 ②.
29. ①. 有气泡产生 ②. ③. cd
30. 化合反应 31.
32. ①. 一氧化碳##CO ②. 二氧化碳##CO2 ③. 温度升高，消碳反应消耗的碳的量大于积碳反应产生的碳
【解析】
【小问1详解】
拉动任一注射器的活塞，若装置气密性良好，则装置中的压强减小，松手后，活塞会回到原处，则该步骤的目的为检查装置气密性。
【小问2详解】
二氧化碳不可燃也不助燃，则验满时，将带火星的木条放在中间管口，若木条熄灭，则说明二氧化碳已收集满。
【小问3详解】
由图2可知，装置中的压强减小，则说明装置中的压强减小，氢氧化钙能与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，则最先推入三颈烧瓶的试剂是澄清石灰水；
反应的符号表达式为：。
【小问4详解】
推入盐酸后，盐酸能与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的符号表达式为：；
反应过程中气体增大，压强增大，则对应cd段。
【小问5详解】
由图可知，氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙，该反应为多种物质生成一种物质的反应，属于化合反应。
【小问6详解】
反应②为碳酸钙和甲烷在催化剂条件下反应生成氧化钙、一氧化碳和氢气，反应的符号表达式为：。
【小问7详解】
①根据氢气、甲烷、二氧化碳的微观图示，可知 中含有一个碳原子和一个氧原子，则化学式为CO。
②由图可知，增加消碳反应可减少催化剂表面的积碳，而消耗反应中消耗二氧化碳，则应在原料气中加入适量二氧化碳气体。
③温度高于 600℃ ，催化剂表面积碳量减少，可能原因为温度升高，消碳反应消耗的碳的量大于积碳反应产生的碳。选项
实验目的
实验设计
A
鉴别氧化镁和五氧化二磷
观察颜色
B
鉴别10%的氯化钙溶液与10%的氯化钠溶液
取样滴加肥皂水
C
除去铁粉中的炭粉
在足量的氧气中灼烧
D
除去中混有的少量
加入少量加热，充分反应
操作和现象
结论
集气瓶瓶壁上有大量小液滴。
蜡烛燃烧生成了水，说明蜡烛中含有______元素。
向集气瓶中倒入少量澄清石灰水，振荡，出现______。
蜡烛燃烧生成了二氧化碳，说明蜡烛中含有碳元素。
编号
浓度/%
溶液体积/
①
5
9.11
②
15
2.89
③
25
1.66
④
30
1.37
操作和现象
结论
集气瓶瓶壁上有大量小液滴。
蜡烛燃烧生成了水，说明蜡烛中含有氢元素。
向集气瓶中倒入少量澄清石灰水，振荡，出现浑浊（或白色浑浊）。
蜡烛燃烧生成了二氧化碳，说明蜡烛中含有碳元素。
电极
时间
体积
体积
多孔碳棒
11'43''
66
25
2.6∶1
镀镍回形针
1'43''
66
31
2.1∶1
铜丝
1'43''
66
33
2∶1