江苏省苏州高新区实验学校2024-2025学年九年级上学期12月第二次月考化学试题（解析版）-A4

这是一份江苏省苏州高新区实验学校2024-2025学年九年级上学期12月第二次月考化学试题（解析版）-A4，共25页。试卷主要包含了 下列物质由原子构成的是， 下列有关化学用语表示正确的是， 下列有关钠元素说法正确的是， 下列关于钠的物理性质正确的是， 下列说法不正确的是， 下列实验操作正确的是等内容，欢迎下载使用。
选择题(共40分)
单项选择题(包括20题，每题2分，共40分。每题只有一个选项符合题意。)
1. 下列苏州博物馆馆藏文物中主要由合金制成的是
A. 清代瓷盘B. 明代书轴
C. 西周铜鼎D. 宋代石函
【答案】C
【解析】
【详解】A、清代瓷盘由陶瓷制成，陶瓷属于无机非金属材料，不符合题意；
B、明代书轴主要成分是纤维素，由天然材料制成，不符合题意；
C、西周铜鼎由铜的合金制成，铜合金属于金属材料，符合题意；
D、宋代石函由石头制成，石头属于无机非金属材料，不符合题意。
故选C。
2. 《天工开物》中记载的下列造物过程涉及化学变化的是
A. 五谷酿酒B. 海水晒盐
C. 机杼织布D. 粉碎矿石
【答案】A
【解析】
【详解】A、五谷酿酒有酒精等新物质生成，属于化学变化，符合题意；
B、海水晒盐过程中没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意；
C、机杼织布，只是形状的变化，没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意；
D、粉碎矿石，只是形状的变化，没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意；
故选A。
3. 下列物质由原子构成的是
A. 氢氧化钾B. 二氧化碳
C. 水D. 硅
【答案】D
【解析】
【详解】A、由图可知，氢氧化钾是由钾离子和氢氧根离子构成的，选项错误；
B、二氧化碳是由二氧化碳分子构成的，选项错误；
C、水是由水分子构成的，选项错误；
D、硅属于非金属固态单质，是由硅原子直接构成的，选项正确；
故选D。
4. 下列有关化学用语表示正确的是
A. 铝元素：ClB. 氨分子：NH4
C. 60个碳原子：C60D. 2个亚铁离子：2Fe2+
【答案】D
【解析】
【详解】A、铝的元素符号为：Al，Cl为氯的元素符号，选项错误；
B、一个氨分子是由1个氮原子和3个氢原子构成的，符号为：NH3，选项错误；
C、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，故60个碳原子表示为：60C，选项错误；
D、亚铁离子带两个单位的正电荷，离子符号的书写，将数字和正负号标在元素符号的右上角，先写数字，后标正负号，数值为1，省略不写，多个离子就在离子符号前加上相应的数字，故2个亚铁离子表示为：2Fe2+，选项正确；
故选D。
阅读下列材料，完成下列小题：
钠常温下易与氧气、水反应。用镊子从煤油中取出金属钠，放在滤纸上，用小刀切下一小块，投入盛有水的烧杯中，发现钠块浮在水面上，很快熔化成银白色小球，四处游动，生成氢氧化钠和氢气。
5. 下列有关钠元素说法正确的是
A. 属于非金属元素B. Na+中有11个电子
C. 原子序数为11D. 钠原子相对原子质量为22.99g
6. 下列关于钠的物理性质正确的是
A. 钠密度比煤油小B. 钠的熔点低
C. 钠的密度比水大D. 钠的硬度大
7. 下列说法不正确的是
A. 钠的性质活泼的原因是钠原子最外层只有一个电子，在化学反应中易失去
B. 金属钠保存在煤油中目的是隔绝氧气和水
C. 钠和水反应的化学方程式为：Na+H2O=NaOH+H2↑
D. 钠在氧气中燃烧会生成Na2O2，Na2O2中氧元素显-1价
【答案】5. C 6. B 7. C
【解析】
【5题详解】
A、钠是“金字旁”的汉字，因此钠属于金属元素，A选项错误；
B、元素信息示意图左上角的数字表示原子序数，根据图像，钠的原子序数为11。原子的核外电子数等于原子序数，所以钠原子的核外电子数为11，Na+由钠原子失去1个电子形成，则Na+有10个电子，B选项错误；
C、元素信息示意图左上角的数字表示原子序数，钠的原子序数为11，C选项正确；
D、元素信息示意图正下方的数字表示相对原子质量，钠的相对原子质量是22.99，相对原子质量单位为“1”，通常省略不写，而不是“g”，D选项错误。
故选：C。
【6题详解】
A、用镊子从煤油中取出金属钠，说明钠的密度比煤油大，A选项错误；
B、用小刀切下一小块，投入盛有水的烧杯中，发现钠块浮在水面上，很快熔化成银白色小球，说明钠的熔点低，B选项正确；
C、钠块浮在水面上，说明钠的密度比水小，C选项错误；
D、能用小刀切下一小块钠，说明钠的硬度小，D选项错误。
故选：B。
【7题详解】
A、钠的性质活泼的原因是钠原子最外层只有一个电子，在化学反应中易失去，A选项正确；
B、钠常温下易与氧气、水反应，金属钠保存在煤油中目的是隔绝氧气和水，B选项正确；
C、钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，化学方程式为：，C选项错误；
D、化合物中元素正负化合价之和为零，Na2O2中钠元素显-1价，设氧元素的化合价为x，则，解得x=-1，D选项正确。
故选：C。
8. 下列有关空气及其成分的说法不正确的是
A. 二氧化碳有毒性，是空气污染物，也是重要的资源
B. 工业上可用分离液态空气法制氧气
C. 氧气能供给生物呼吸，约占空气体积的21%
D. 氮气化学性质不活泼，可用来延长食品保质期
【答案】A
【解析】
【详解】A、二氧化碳无毒，不是空气污染物，选项错误；
B、工业上利用氮气和氧气的沸点不同，可用分离液态空气法制氧气，选项正确；
C、氧气能供给生物呼吸，约占空气体积的21%，选项正确；
D、氮气化学性质不活泼，可用来延长食品保质期，选项正确；
故选A。
9. 下列对于宏观事实的微观解释不正确的是
A. 氧气和液氧都能支持燃烧——分子构成相同
B. 金刚石和石墨物理性质不同——碳原子排列方式不同
C. 6000L氧气在加压的情况下可装入容积为40L的钢瓶中——氧分子体积变小
D. 过氧化氢在催化剂作用下生成水和氧气——化学反应中分子发生改变
【答案】C
【解析】
【详解】A、氧气和液氧都能支持燃烧，是因为氧气和液氧都是由氧分子构成的，分子构成相同，化学性质相同，选项正确；
B、金刚石和石墨的碳原子排列方式不同，所以物理性质不同，选项正确；
C、6000L氧气在加压的情况下可装入容积为40L的钢瓶中是因为分子间存在着间隔，且气体的分子间隔较大，容易被压缩，压缩过程中分子间隔变小，选项错误；
D、化学变化过程中分子分成原子，原子组成新的分子，分子发生改变，过氧化氢是由过氧化氢分子构成的，水是由水分子构成的，氧气是由氧分子构成的，分子种类不同，选项正确；
故选C。
10. 下列实验操作正确的是
A. 点燃酒精灯B. 加热液体
C. 取用粉末状固体D. 过滤
【答案】C
【解析】
【详解】A、点燃酒精灯需要使用火柴，不可用燃着的酒精灯点燃另一盏酒精灯，否则易导致酒精洒出并起火，A选项错误；
B、加热液体时，需要用酒精灯外焰加热，试管夹夹在距离试管口三分之一的位置，液体的体积不超试管容积的三分之一，试管与桌面呈45°角倾斜，试管口不可对着人，图中液体的体积超过试管容积的三分之一，B选项错误；
C、取用固体粉末要先将试管平放，用药匙（或纸槽）将药品送达试管底部，然后将试管慢慢竖起，使药品滑落试管底部，C选项正确；
D、过滤时，应遵循“一贴二低三靠”的规则，需使用玻璃棒引流，图示操作缺少玻璃棒，D选项错误。
故选：C。
11. 下列有关水的说法正确的是
A. 地球上的水取之不尽，用之不竭，不需要节约用水
B. 电解水的实验中，负极和正极上产生的气体质量之比为1：8
C. 河水通过沉降、过滤、消毒可得到纯水
D. 用活性炭吸附可以除去水中所有杂质
【答案】B
【解析】
【详解】A、地球上的水资源是有限的，不是取之不尽，用之不竭的，我们需要节约用水，故选项A说法错误；
B、水在通电条件下生成氢气和氧气，反应的化学方程式为：2H2O2H2↑+O2↑，由电解水实验结论“正氧一、负氢二”可知，负极和正极上产生的气体质量之比为（2×2）：32=1∶8，故选项B说法正确；
C、河水通过沉降、过滤、消毒等环节得到的水中含有可溶性杂质，不是纯净物，故选项C说法错误；
D、活性炭能吸附水中的色素和异味，不能除去水中的所有杂质，故选项D说法错误；
故选B。
12. 如图是“奥林匹克烯”(lympicene)单分子图像，化学式为C9H12，堪称世界上最小的五环标志。下列说法正确的是
A. “奥林匹克烯”由21个原子构成
B. “奥林匹克烯”的相对分子质量是120
C. “奥林匹克烯”中碳、氢元素的质量比为9：12
D. “奥林匹克烯”与“足球烯”(C60)都属于化合物
【答案】B
【解析】
【详解】A、分子由原子构成，“奥林匹克烯”由C9H12分子构成，1个C9H12分子由21个原子构成，A选项错误；
B、“奥林匹克烯”的相对分子质量是：，B选项正确；
C、“奥林匹克烯”中碳、氢元素质量比为：，C选项错误；
D、化合物是由两种或两种以上元素组成的纯净物，“奥林匹克烯”属于化合物，“足球烯”(C60)只含碳元素，不属于化合物，D选项错误。
故选：B。
13. 《宋会要辑稿》记载：“浸铜之法，先取生铁打成薄片，……浸渍数日，铁片为胆水(硫酸铜溶液)所薄，上生赤煤，取出刮洗……入炉烹炼，……方成铜。”下列理解不正确的是
A. “浸铜之法”可知铁的金属活动性比铜强
B. “打成薄片”增大了反应的接触面积
C. “上生赤煤”指铁片上生成了红色的煤
D. “铁片为胆水所薄”发生了置换反应
【答案】C
【解析】
【详解】A、排在前面的金属能把排在后面的金属从它的化合物溶液中置换出来，“浸铜之法”中铁能将硫酸铜中的铜置换出来，说明铁比铜活泼，不符合题意；
B、“打成薄片”，增大了反应物之间的接触面积，使反应更快更充分，不符合题意；
C、“上生赤煤”是因为铁与硫酸铜反应生成了红色的铜，不是红色的煤，符合题意；
D、“铁片为胆水所薄”，发生反应为铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，该反应符合“一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的反应，属于置换反应，不符合题意；
故选C。
14. 下列物质的性质与用途对应关系表述合理的是
A. 二氧化碳无色无味——制碳酸饮料
B. 一氧化碳有还原性——冶炼金属
C. 氧气能助燃——用作燃料
D. 碳酸氢铵受热易分解——用作氮肥
【答案】B
【解析】
【详解】A、二氧化碳与水反应生成碳酸，看制作碳酸饮料，选项错误；
B、一氧化碳具有还原性，能将金属氧化物还原成金属，可用于冶炼金属，选项正确；
C、氧气具有助燃性，用作助燃剂，选项错误；
D、碳酸氢铵中含有氮元素，用作氮肥，选项错误；
故选B。
15. 如图是我国西汉青铜雁鱼灯及其示意图。灯油燃烧时，烟气通过鱼身和雁颈导入雁体内水中，减少对室内空气的污染。下列说法错误的是
A. 该灯使用的青铜是一种金属材料B. 产生烟尘的原因是灯油不完全燃烧
C. 转动灯罩隔绝空气，可使灯火熄灭D. 水能吸收烟尘，还能吸收一氧化碳
【答案】D
【解析】
【详解】A、金属材料包括纯金属及合金，青铜是合金，属于金属材料。A正确；
B、灯油不完全燃烧产生碳粒等烟尘。B正确；
C、清除可燃物，隔绝空气，使温度降到着火点以下，都能达到灭火目的，所以转动灯罩隔绝空气，可使灯火熄灭。C正确；
D、由于一氧化碳难溶于水，所以水不能吸收一氧化碳。D错误。
综上所述：选择D。
16. 如图为碳元素的部分“价—类”二维图，下列说法不正确的是
A. X点对应物质只有一种
B. M是“氧化物”
C. Y点对应物质可用于灭火
D. Y点对应物质和CaCO3之间可以相互转化
【答案】A
【解析】
【详解】A、X点对应的物质是碳的单质，碳的单质有很多，如金刚石、石墨、碳60等，选项错误；
B、一氧化碳是由碳元素和氧元素组成的纯净物属于氧化物，所以M为氧化物，选项正确；
C、根据M为氧化物，且Y中碳元素化合价为+4价，氧元素化合价为-2价，根据正价在左负价在右，正负化合价代数和为零，化合价数值约到最简交叉写在元素右下角，可知Y点对应的物质为CO2，二氧化碳不燃烧也不支持燃，密度比空气大，可用于灭火，选项正确；
D、Y点对应的物质是二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，故二氧化碳与碳酸钙可以相互转化，选项正确；
故选A。
17. 我国科学家实现二氧化碳到葡萄糖和油脂的人工合成过程中的一个反应微观过程如图，下列说法不正确的是
A. 转化①中电能转化为化学能
B. 一个丙分子由8个原子构成
C. 整个转化过程中共有3种氧化物
D. 甲、乙、丙中碳元素的质量分数依次增大
【答案】D
【解析】
【详解】A、转化①为二氧化碳在电解催化的作用下生成一氧化碳，电能转化为化学能，选项正确；
B、由图可知，丙由分子构成，每个分子由2个碳原子、4个氢原子、2个氧原子共8个原子构成，选项正确；
C、整个转化过程中涉及物质为二氧化碳、一氧化碳、水、C2H4O2和氧气，二氧化碳和一氧化碳都是由C、O元素组成的化合物，都属于氧化物，水是由H、O元素组成的化合物，属于氧化物，C2H4O2是由C、H、O三种元素组成的化合物，不属于氧化物，氧气是由氧元素组成的纯净物，属于单质，故共有三种氧化物，选项正确；
D、甲、乙、丙中碳元素的质量分数分别为：、、，碳元素质量分数不是依次增大，选项错误；
故选D。
18. 燃烧法测定醋酸的组成：取3.0g醋酸，在纯氧中完全燃烧，测得生成4.4g二氧化碳和1.8g水。下列说法不正确的是
A. 消耗氧气的质量为3.2g
B. 该物质中碳、氢、氧的原子个数比为2：4：1
C. 该物质中碳元素的质量分数是40%
D. 醋酸中一定含有碳、氢、氧三种元素
【答案】B
【解析】
【详解】A、根据质量守恒定律，化学反应前后，物质总质量不变，设参与反应的氧气质量为x，则，解得x=3.2g，A选项正确；
B、根据质量守恒定律，化学反应前后，元素种类、质量都不变。反应后4.4g二氧化碳中碳元素的质量为，1.8g水中氢元素的质量为，氧气只含氧元素，则生成物中的碳元素、氢元素全部来源于醋酸，醋酸的质量为3.0g，则醋酸中一定含有氧元素，其质量为，因此该物质中碳、氢、氧的原子个数比为，B选项错误；
C、该物质中碳元素的质量分数是，C选项正确；
D、根据B选项的分析，醋酸中一定含有碳、氢、氧三种元素，D选项正确。
故选：B。
19. 下列探究能达成目的的是
①证明木炭中含有碳元素
②探究燃烧的条件
③证明碳酸受热易分解
④验证质量守恒定律
已知：生石灰和水反应放热。
A. ①④B. ②③C. ②④D. ①③
【答案】B
【解析】
【详解】①将内壁蘸有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方，若澄清石灰水变浑浊，不能证明木炭中含有碳元素，因为澄清石灰水变浑浊可能是因为温度升高导致，也有可能是木炭燃烧生成二氧化碳导致，还有可能是因为酒精燃烧产生二氧化碳导致，①错误；
②燃烧的条件是：可燃物；可燃物与氧气充分接触；温度达到可燃物的着火点。图中白磷（着火点为40℃）是可燃物，生石灰与水反应放热能使白磷的温度达到着火点，左侧白磷接触不到氧气，右侧白磷接触氧气，则实验变量是氧气，可探究燃烧的条件，②正确；
③二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊试液变红，加热后溶液由红色变为紫色，说明碳酸受热易分解，③正确；
④稀硫酸与锌粒反应生成硫酸锌、氢气，氢气逸散到空气中，导致烧杯中物质总质量减小，不能用于验证质量守恒定律，④错误。
综上所述，正确的是②③。
故选：B。
20. 利用和在催化剂的作用下反应可得到合成气（CO和），是实现“双碳”经济的有效途径之一。催化剂表面同时发生积碳反应和消碳反应，原理如图1。当催化剂表面的积碳量变大，会影响催化剂与反应物接触而使反应减慢。其他条件相同时，积碳量与温度的关系如图2。下列说法错误的是
A. 积碳反应的方程式为
B. 消碳反应的产物是CO
C. 500℃—600℃积碳量增加的原因是积碳反应产生的碳量高于消碳反应消耗的碳量
D. 在催化剂作用下，和得到合成气的反应适宜在600℃时进行
【答案】D
【解析】
【详解】A、由图可知，积碳反应中，甲烷分解为氢气和碳，方程式书写正确，该选项说法正确；
B、由图可知，消碳反应中，碳和二氧化碳反应生成一氧化碳，该选项说法正确；
C、根据碳元素守恒，当积碳反应产生的碳量高于消碳反应消耗的碳量时，积碳量增加，该选项说法正确；
D、由图可知，600℃时，积碳量最高，此时不利于合成气的反应，该选项说法不正确。
故选D。
非选择题(共60分)
21. 国庆长假时，于城市漫步中，寻味苏州。
（1）品狮山市集烟火
①各种小吃香味扑鼻，说明分子_____。
②食盐是重要的调料之一，其主要成分氯化钠的构成微粒为_____(填符号)。
（2）画粉墙红砖黛瓦
①临街店铺门环上铜绿斑驳。铜绿主要成分是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]。铜绿可能是铜与空气中的_____(填化学式)和O2发生一系列复杂化学反应的产物。
②烧制青砖：“火候足，止薪之候，泥固塞其孔，然后使水转釉”。该过程中主要的反应是在900℃∼940℃时，CO将红砖中的氧化铁转化为氧化亚铁而形成青砖，同时生成二氧化碳，其化学方程式为______。
（3）望小桥流水人家
我国规定饮用水的硬度不能超过25度。硬度的表示方法是：将水中的Ca2+和Mg2+都看作Ca2+，并将其质量折算成CaO的质量。通常把1升水中含有10毫克CaO称为1度，8度以上为硬水，8度以下为软水。
①取某水样1L，经实验测定，其中含Ca2+0.2g，此水样的硬度约为_____度，_____(填“符合”或“不符合”)饮用水标准。
②生活中常用______的方法降低水的硬度。
【答案】（1） ①. 分子在不断运动 ②. Na+、Cl-
（2） ①. CO2、H2O ②.
（3） ①. 28 ②. 不符合 ③. 煮沸
【解析】
【小问1详解】
①分子在不断运动，各种小吃香味扑鼻，是含有香味的分子运动到了空气中；
②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-；
【小问2详解】
①由碱式碳酸铜的化学式可知，其是由铜、碳、氢、氧元素组成的，根据质量守恒定律，铜能提供铜元素，氧气能提供氧元素，空气中还应有物质提供碳元素和氢元素，空气中能提供这两种元素的物质是二氧化碳和水，故反应物种有二氧化碳和水，化学式分别为：CO2、H2O；
②在900℃∼940℃时CO与氧化铁转反应氧化亚铁和二氧化碳，方程式为：；
【小问3详解】
①取某水样1L，经实验测定，其中含Ca2+0.2g=200mg，含有氧化钙的质量为 ： ，硬度约为280mg÷10mg=28，不符合饮用水标准；
②硬水中含有较多的钙镁化合物，煮沸能将水中的钙镁化合物转化成沉淀，从而降低水的硬度，故填：煮沸。
22. 在实验室和生活中选择合适的药品和装置可以制取气体。
I.实验室制取CO2气体并验证性质
已知：浓硫酸有吸水性，常用作气体的干燥剂。
（1）仪器X的名称为______。
（2）实验室制取二氧化碳气体的化学方程式为______。
（3）要组装一套“随开随用，随关随停”制取干燥二氧化碳的装置，选择合适装置，其正确连接顺序是______(填字母)。
（4）利用如图2所示实验研究CO2的性质。
①证明CO2能与水反应的现象是_______。
②一段时间后澄清石灰水变______。
Ⅱ.化学小组自制简易“化学氧自救器”
已知：①超氧化钾(KO2)是一种黄色固体，碳酸钾是白色固体。
②超氧化钾能与二氧化碳反应：2CO2+4KO2=2K2CO3+3O2
（5）如图3，“化学氧自救器”工作一段时间后，观察到超氧化钾生氧剂______(填颜色变化)，说明生氧剂基本失效。
（6）为减小呼气、吸气阻力，生氧罐的气体通道不宜太小，则生氧罐内使用______(填“粉末状”或“片状”)的超氧化钾作生氧剂更好。
（7）常见的化学氧自救器的气路结构有往复式和循环式两种，在相同条件下，以等量超氧化钾作生氧剂，测得2种不同气路结构的吸气的温度变化如图4，氧气体积分数变化如图5所示。
①化学氧自救器工作中，吸气的温度升高的原因是______。结合图4、图5分析，选择_____气路结构吸氧更舒适。
②若成人每分钟正常需氧量为0.32g，则能维持成人正常呼吸30分钟的“化学氧自救器”，至少要装入超氧化钾(KO2)多少克？(不考虑水蒸气参与反应，写出计算过程)______。
【答案】（1）长颈漏斗
（2） （3）AFE
（4） ①. 干燥的石蕊棉团不变色，湿润的石蕊棉团变红 ②. 浑浊 （5）由黄色变为白色
（6）片状 （7） ①. 超氧化钾反应放热 ②. 循环式 ③. 解：设至少要装入超氧化钾(KO2)的质量为x
维持成人正常呼吸30分钟所需氧气为：
x=28.4g
答：至少要装入超氧化钾28.4克。
【解析】
【小问1详解】
根据图像，仪器X是长颈漏斗。
【小问2详解】
实验室通常利用大理石（主要成分是CaCO3）与稀盐酸反应制取二氧化碳，大理石与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳、水，化学方程式为：。
【小问3详解】
要组装一套“随开随用，随关随停”制取干燥二氧化碳的装置，则发生装置需选用A，具体原理是：反应过程中，关闭活塞，则试管内气压上升，导致液面下降，直到稀盐酸与多孔隔板上的大理石脱离接触，此时反应停止。重新打开活塞，则气体可以沿着导管流向收集装置，试管内气压下降，液面回升，液面高于多孔隔板时大理石与稀盐酸重新接触，反应发生。制取干燥的二氧化碳，需要使用浓硫酸（装置F）进行干燥；二氧化碳密度比空气大、能溶于水，可用向上排空气法收集，则收集装置需选用E，因此正确的连接顺序是AFE。
【小问4详解】
①CO2能与水反应生成碳酸，碳酸能使石蕊变红，则证明CO2能与水反应的现象是：干燥的石蕊棉团不变色，湿润的石蕊棉团变红；
②CO2能使澄清石灰水变浑浊，一段时间后澄清石灰水变浑浊。
【小问5详解】
根据资料，超氧化钾(KO2)是一种黄色固体，碳酸钾是白色固体，超氧化钾能与二氧化碳反应：2CO2+4KO2=2K2CO3+3O2，则观察到超氧化钾生氧剂由黄色变为白色，说明生氧剂基本失效。
【小问6详解】
为减小呼气、吸气阻力，生氧罐的气体通道不宜太小，则生氧罐内使用片状的超氧化钾作生氧剂更好，可以防止超氧化钾进入气体通道。
【小问7详解】
①化学氧自救器工作中，吸气的温度升高的原因是超氧化钾反应放热；
结合图4、图5分析，相同条件下，循环式和往复式气路结构氧气的体积分数变化基本相同，但是往复式气路结构的吸气温度较高，而循环式气路结构的吸气温度较低，比较安全，因此选择循环式气路结构吸氧更舒适；
②维持成人正常呼吸30分钟所需氧气为，据此可通过化学方程式2CO2+4KO2=2K2CO3+3O2计算出所需超氧化钾的质量，详见答案。
23. 化学小组的同学基于碳中和理念设计低碳行动方案。
I.“碳”索发现
（1）空气中的CO2部分来自化石燃料的燃烧。写出CH4(天然气的主要成分)完全燃烧的化学方程式______。
（2）验证二氧化碳能产生温室效应。
如图1所示，用两个相同的塑料瓶分别收集了厨房中炒菜前后天然气灶台旁的气体，放在阳光下照射一段时间。
①红墨水水柱向______(填“左”或“右”)边移动。
②此实验能否推断二氧化碳能产生温室效应，并说明理由：______。
Ⅱ.物理固“碳”
（3）如图2将海水注入充满CO2气体的集气瓶中，振荡。若观察到______现象，可证明海水可以吸收CO2。
图2
（4）将CO2气体压入地下可以实现CO2液态封存，原因是______(用微粒的观点解释)。
Ⅲ.绿植吸“碳”
（5）绿色植物可吸收二氧化碳。二氧化碳和水经光合作用转化为葡萄糖(C6H12O6)并释放出氧气。该过程中能量转化形式为：光能→_______。
Ⅳ.捕风捉“碳”
同学们设计了一个简易的CO2捕捉器，如图3所示。
图3
（6）在吸风机纱布上涂抹一层石灰乳(5mL水和2gCa(OH)2混合制得)进行实验，一段时间后发现纱布变硬，吸风效果变差，原因可能是______(用化学方程式表示)。
（7）如图4所示，分别向等质量等浓度的氢氧化钠溶液和氢氧化钾溶液中同时且等速度通入二氧化碳，记录澄清石灰水明显变浑浊时所需的时间分别为t1和t2，若t1______t2(填“＞”“＜”或“=”)，说明氢氧化钾溶液比氢氧化钠溶液的吸“碳”效果更好。
图4
Ⅴ.“碳”寻转化
（8）一定条件下，可将二氧化碳和氢气在催化剂表面转化为清洁的液体燃料甲醇(CH3OH)和水，该反应在有、无分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图5所示。
图5
此反应中H2与CO2的质量比为______。为提高甲醇的产率，合成甲醇应选择的最佳条件为______。
【答案】（1）
（2） ①. 左 ②. 不能，炒菜后的气体含有更多的二氧化碳和水蒸气，不能推断出二氧化碳能产生温室效应 （3）气球膨胀 （4）分子之间有间隔
（5）化学能 （6）
（7）＜ （8） ①. 3∶22 ②. 有分子筛膜、210℃
【解析】
【小问1详解】
CH4完全燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为：。
【小问2详解】
①天然气燃烧会产生大量二氧化碳，则炒菜后天然气灶台旁的气体含有更多的二氧化碳，放在阳光下照射一段时间，升温会比炒菜前的气体更快，则右侧塑料瓶气压更高，红墨水水柱向左边移动；
②此实验不能推断二氧化碳能产生温室效应，因为炒菜后的气体含有更多的二氧化碳和水蒸气，存在两个变量，不能推断出二氧化碳能产生温室效应。
【小问3详解】
若海水能吸收CO2，则集气瓶内气压减小，可观察到气球膨胀。
【小问4详解】
能将CO2气体压入地下可以实现CO2液态封存，微观上原因是分子之间有间隔。
【小问5详解】
二氧化碳和水经光合作用转化为葡萄糖(C6H12O6)并释放出氧气，该过程中能量转化形式为：光能→化学能。
【小问6详解】
在吸风机纱布上涂抹一层石灰乳(5mL水和2gCa(OH)2混合制得)进行实验，一段时间后发现纱布变硬，吸风效果变差，原因可能是Ca(OH)2与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙、水，该反应的化学方程式为：。
【小问7详解】
若氢氧化钾溶液比氢氧化钠溶液的吸“碳”效果更好，则相同时间内，会有更少的二氧化碳接触右侧烧杯内的澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊所需时间更长，即t1＜t2。
【小问8详解】
二氧化碳和氢气在催化剂条件下反应生成甲醇(CH3OH)和水，化学方程式为：，此反应中H2与CO2的质量比为；
根据图5，甲醇的产率最高时，条件为：有分子筛膜、210℃。
24. 铜箔在新能源汽车电池制造等领域有重要应用。一种制造铜箔工艺的主要工序如图1所示。
I.溶铜
（1）粉碎处理铜原料的目的是______。
（2）“操作1”的目的是除去难溶性固体杂质，该操作名称为______。
II.制箔
（3）发生反应的化学方程式：2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2X，X的化学式为______。物质X可循环用于______和______工序。
（4）探究电流密度对Cu的电沉积速率的影响。
在如图2所示装置中按表进行实验，记录0～45min内平均电沉积速率的数据。
已知：电解液初始pH(一种溶液酸碱性强弱程度的表示方法)以及电极板间距等也会影响Cu的电沉积速率。
a=______，可得出的实验结论是______。
（5）“制箔”中，需生产抗拉强度大于355MPa且延伸率大于13.5%的铜箔，据图3可知，温度应控制在_______内(填字母)。
a.45~49℃ b.50~52℃ c.53~55℃ d.56~60℃
【答案】（1）增大反应物之间的接触面积
（2）过滤 （3） ①. H2SO4 ②. 溶铜 ③. 酸洗
（4） ①. 2 ②. 其它条件相同，电流密度越大，铜的沉积速率越大
（5）c
【解析】
【小问1详解】
“溶铜”前，粉碎处理铜原料的目的是：增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分；
【小问2详解】
“操作1”的目的是除去难溶性固体杂质，则该操作实现了固液分离，名称为过滤；
【小问3详解】
根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，反应物中含Cu、S、O、H的个数分别是2、2、10、4，生成物中含Cu、S、O、H的个数分别是2、0、2、0，故生成物中还应含2个S、8个O、4个H，故X的化学式为：H2SO4；
溶铜过程中，铜与氧气反应生成氧化铜，氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水，且由图可知，酸洗过程中，也用到硫酸，故物质X可用于溶铜和酸洗工序；
【小问4详解】
对比实验要控制变量，该实验的变量为电流密度，其它条件相同，所以②中电解液的初始值也应pH为2；
根据实验现象可知，其它条件相同，电流密度越大，铜的沉积速率越大；
【小问5详解】
由图可知，“制箔”中，需生产抗拉强度大于355MPa且延伸率大于13.5%的铜箔，故需要温度控制在53~55℃ 。
故选c。
25. 氢气的开发利用是氢能研究的热点。
I.氢气的发现和制备
（1）1766年，英国科学家卡文迪许用铁与稀盐酸作用，制得了可燃性的H2，同时还得到了浅绿色的溶液，写出该反应的化学方程式______。
（2）甲烷和水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一，主要流程如图1所示：
①“分离”时K2CO3溶液吸收CO2发生化合反应生成KHCO3，反应的化学方程式______。
②甲烷无氧催化重整可获得碳氢化合物X，X的相对分子质量为106，且碳、氢元素的质量比为48：5，则X的化学式为______。
（3）2023年我国建成首座氨制氢加氢站。氨制氢的一种生产流程图如图所示。
①步骤II的反应属于______(填基本反应类型)。
②步骤III的分子筛只让氢分子通过而阻止其他分子通过，该过程属于______(填“物理”或“化学”)变化。
II.氢气的贮存和释放
Mg2Cu可用于化学储氢，其贮氢与释氢过程如图2所示。
（4）贮氢反应需要在高温和隔绝空气的条件下进行，隔绝空气的原因______。
（5）释氢释放的H2比贮氢吸收的H2______(选填“多”或“少”或“不变”)。
III.氢气在生产中的应用
合成氨工艺需要用到氢气，在铁触媒作用下，用体积比为1：3的氮气和氢气合成氨气。
（6）Fe3O4是铁触媒的主要成分。合成氨催化过程中因部分Fe3O4与H2反应使催化剂“失效”。在一定温度下可用O2将其“再生”，原理如图3所示。
①“再生”过程中铁元素的质量分数______(选填“变大、不变”或“变小”)。
②若开始加入69.6gFe3O4，“失效”一段时间后测得固体中Fe3O4的质量为46.4g，则此时所得固体的总质量等于_____g。
【答案】（1）
（2） ①. ②. C8H10
（3） ①. 分解反应 ②. 物理
（4） 防止氢气与空气混合加热时发生爆炸
（5）多 （6） ①. 变小 ②. 68
【解析】
【小问1详解】
铁与稀盐酸反应生成氢气，同时产生的浅绿色溶液为氯化亚铁溶液，方程式为：
【小问2详解】
①“分离”时K2CO3溶液吸收CO2发生化合反应生成KHCO3，根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素种类不变，所以反应物中有水，则该反应碳酸钾、二氧化碳和水反应生成碳酸氢钾，方程式为：；
②设X的化学式为CxHy，X的相对分子质量为106，则12x+y=106；碳、氢元素的质量比为48：5，则12x：y=48：5，解得x=8，y=10，故X的化学式为C8H10；
【小问3详解】
①由图可知步骤II的反应物为氨气，生成物为氮气和氢气，反应符合一变多，属于分解反应；
②步骤III的分子筛只让氢分子通过而阻止其他分子通过，该过程中没有新物质生成，属于物理变化；
【小问4详解】
氢气具有可燃性，与空气混合遇明火会发生爆炸，所以贮氢反应需要在高温和隔绝空气的条件下进行，故隔绝空气的原因是防止氢气与空气混合加热时发生爆炸；
【小问5详解】
由图2可知，氢气先是转化为氢化镁，氢化镁再与氯化氢反应释放出氢气，第一步只是将氢气贮存，氢元素质量不变，而第二步中氢化镁还吸收氯化氢中的氢元素变为氢气，因此释氢释放的H2比贮氢吸收的H2多；
【小问6详解】
①Fe3O4是铁触媒的主要成分，合成氨催化过程中因部分Fe3O4与H2反应使催化剂“失效”，在一定温度下可用O2将其“再生”，原理如图3所示，“再生”过程中铁元素的质量不变，而物质的总质量变大，则铁元素的质量分数变小；
②69.6gFe3O4中铁元素的质量为：，“失效”一段时间后固体中含Fe3O4的质量为46.4g，其中铁元素的质量为：；FeO中铁元素的质量=50.4g-33.6g=16.8g，则FeO的质量为，则固体质量M=46.4g+21.6g=68g。
26. 钢铁是现代文明不可缺少的金属材料。
I.铁的性质
（1）用生铁制铁锅，是利用了铁的______。
（2）生铁和钢的性质有差异，原因是______。
II.铁的冶炼
（3）实验室模拟炼铁的装置如图1所示，其中CO与Fe2O3中氧元素结合，使其失氧转化为Fe。除了CO，从左侧通入的物质X还可以是______(填字母)。
A. 水煤气(CO和H2)B. CO2C. 木炭D. H2
（4）工业上炼铁高炉的结构如图2所示。
①高炉中产生CO的主要反应为C+O2CO2、_______。
②炼铁时加入的_______(填名称)可将铁矿石中的杂质转化为CaSiO3与铁水分离除去。
III.铁的锈蚀
已知：一定条件下，活性炭粉可加快铁的锈蚀，但活性炭粉本身不参加反应。
【知识回顾】用如图3所示实验进行铁钉腐蚀的研究。一段时间后试管A、B中铁钉几乎没有生锈，而试管C中铁钉明显锈蚀，试管D、E中铁钉严重锈蚀。
（5）由A、B、C的现象可知，铁的锈蚀是铁跟_______(填化学式)等物质作用的过程。
（6）试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”，其目的是______。
【实验探究】如图4所示装置，检查该装置气密性，将5g铁粉和2g活性炭粉加入三颈烧瓶，连接仪器，采集数据，绘制出压强随时间变化的曲线如图5所示。t1时刻利用注射器加入2mL饱和NaCl溶液，再将一只装有稀盐酸的注射器插到烧瓶上。
（7）据图5，对比AB段和BC段说明_______。
（8）分析CD段压强突然变大的原因是______。
A. 稀盐酸被吸入三颈烧瓶中
B. 稀盐酸和铁粉反应生成氢气
C. 稀盐酸和铁粉反应放热
【答案】（1）导热性 （2）含碳量不同 （3）AD
（4） ①. ②. 石灰石
（5）O2、H2O （6）除去水中的氧气
（7）NaCl 溶液能加速铁的锈蚀 （8）ABC
【解析】
【小问1详解】
铁具有良好的导热性，故生铁可用于制铁锅；
【小问2详解】
生铁和钢是两种含碳量不同的铁合金，生铁的含碳量在4.3%至2%之间，钢的含碳量在2%至0.03%之间，故两者性质有差异；
【小问3详解】
从左侧通入的物质X应是具有还原性的气体
A、水煤气中的一氧化碳和氢气都具有还原性，符合题意；
B、二氧化碳不具有还原性，不符合题意；
C、木炭具有还原性但木炭不是气体物质，不符合题意；
D、氢气具有还原性，符合题意；
故选AD；
小问4详解】
①高炉中产生CO的主要反应为碳充分燃烧生成二氧化碳，生成的二氧化碳在高温的条件下与碳生成一氧化碳，故填：；
②炼铁时加入的石灰石可将铁矿石中的杂质二氧化硅转化为CaSiO3炉渣除去；
【小问5详解】
一段时间后试管A、B中铁钉几乎没有生锈，而试管C中铁钉明显锈蚀，说明铁生锈是铁与O2和H2O共同作用的结果；
【小问6详解】
水中会溶有少量的氧气，试管B中使用“煮沸并迅速冷却的蒸馏水”，能将水中的氧气除去，避免对实验造成影响；
【小问7详解】
甲、丁对比可知，铁钉放在食盐水中生锈更快，说明氯化钠的存在会加速铁的锈蚀；
【小问8详解】
CD段压强突然变大，是因为瓶内压强降低，造成了稀盐酸被吸入三颈烧瓶中，稀盐酸和铁粉反应生成氢气，同时放出热量，使瓶内压强变大。
实验序号
电流密度(A•m-2)
电解液初始pH
电极板间距(mm)
电沉积速率(g•h-1•m-2)
①
200
2
20
225
②
300
a
20
315
③
400
2
20
510