2023-2024学年广东省广州市番禺区九年级(上)期末化学试卷(含答案)
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这是一份2023-2024学年广东省广州市番禺区九年级(上)期末化学试卷(含答案),共31页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
1.(3 分)空气是人类生产活动的重要资源。下列生活生产中用到的气体不是来自空气的是()
A.炼钢过程用到的氧气B.磁悬浮列车用到的氮气C.用于生产氮肥的氨气D.制作电光源的稀有气体
2.(3 分)下列变化中,前者为物理变化,后者为化学变化的是()
水蒸发、铁生锈
研磨胆矾晶体、酒精挥发C.食物腐烂、氢气燃烧 D.干冰升华、汽车轮胎爆炸
3.(3 分)下列各组物质按单质、氧化物、混合物的顺序排列的是()
A.木炭、二氧化硅、汽水B.水、干冰、洁净的空气
C.水银、高锰酸钾、过氧化氢溶液D.液氧、冰水混合物、稀盐酸
4.(3 分)某兴趣小组模拟自来水厂对浑浊的有色河水进行如图处理,下列说法正确的是()
A.明矾的作用是吸附杂质B.①中液体无色澄清C.②中液体一定为纯净物
D.若③中出现大量泡沫,则②中液体为硬水
5.(3 分)下列符号中,对“2”含义的理解正确的是()
2Ag:2 个银元素
Ca2+:每个钙离子带有 2 个单位的正电荷
C.H2S:1 个硫化氢分子中含有 2 个硫原子
−2
D.Al2(?4)3 中化学式上方的“﹣2”表示硫元素为﹣2 价
高温
3
6.(3 分)火法炼锌主要发生的化学反应是:2C+ZnCO ¯ Zn+3X↑,下列说法不正确的是()
A.X 的化学式是 CO
B.反应前后固体的质量不变C.ZnCO3 中碳元素的化合价为+4 D.该反应中有元素的化合价发生改变
7.(3 分)如图是 X、Y 两种微粒的结构示意图。下列说法正确的是()
A.X 为原子,Y 为离子
X、Y 均属于非金属元素
氢与 X 可以形成 2 种常见的化合物
钠与 X 形成的化合物的化学式为:NaX
8 .( 3 分 ) 化 学 反 应 是 在 微 观 粒 子 间 进 行 的 。 结 合 如 图 , 下 列 说 法 正 确 的 是 ()
A.丙既是氧化物又是化合物B.该反应过程中原子数目减少C.甲和丙的分子个数比是 2:1
D.丁从液态变为气态化学性质改变
9.(3 分)宏微结合是化学学科特有的思维方式。下列对宏观事实的微观解释正确的是()
蔗糖溶解在水中——蔗糖分子消失
金刚石的硬度比石墨大——碳原子的内部结构不同C.电解水实验生成氢气和氧气——原子种类发生改变
D.一氧化碳能燃烧,二氧化碳不能燃烧——不同种分子的化学性质不同
10.(3 分)如图是木炭与氧化铜反应的实验装置图,下列说法不正确的是()
A.该实验需要较高温度B.木炭发生了还原反应
C.实验结束前应先撤出导管,再熄灭酒精灯 D.该实验中的木炭粉换成石墨粉,实验现象相同
11.(3 分)根据如图所示的实验现象,下列判断不正确的是()
A.a 和 c 说明可燃物燃烧需要氧气
B.管口的小气球起缓冲作用,同时防止生成物进入空气,使该实验绿色化C.烧杯中的热水只起提高温度的作用
D.a 和 b 说明两种可燃物的着火点不同
12.(3 分)如图所示装置可用于测定空气中氧气的含量,实验前在集气瓶内加入少量水,并做上记号下列有关该实验的说法中,正确的是()
A.点燃红磷前先用弹簧夹夹紧乳胶管B.红磷熄灭后应立刻打开弹簧夹 C.实验中可以用硫代替红磷进行实验
D.实验时,只取用极少量红磷,可减少污染且不影响实验结果
13.(3 分)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不正确的是()
元素观:电解氯化钠溶液制取氯气
微粒观:保持甲烷(CH4)化学性质的最小微粒是甲烷分子C.守恒观:2g 镁和 10g 氧气反应,一定生成 12g 氧化镁
实验操作
现象
结论
A
在带尖嘴的导管口点燃某气体,然后在火焰上方罩一冷而干燥
的小烧杯
烧杯内壁有水雾
该气体不一定是 H2
B
把硫在空气中点燃, 再伸进充满氧气的集气瓶里
硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,在氧气中燃烧发出蓝紫色火
焰
硫在空气中燃烧生成SO2,在氧气中燃烧生成 SO3
C
将用石蕊溶液染成紫色的湿润的纸花放入盛满二氧化碳的集气
瓶中
纸花变为红色
使石蕊变红的物质为二氧化碳
D
称量铜粉在空气中加
热前后的质量
加热后的质量比原来
铜粉的质量大
该化学反应不遵循质
量守恒定律
D.转化观:铁和四氧化三铁在一定条件下可以相互转化 14.(3 分)通过下列实验操作和现象能得出相应结论的是()
A.AB.BC.CD.D
二、非选择题(共 6 道题,48 分)
15.(8 分)钒电池、锂离子电池、钠离子电池等在新能源领域起着重要作用,共同推动着新能源革命大潮。以下为钒(元素符号:V)元素在周期表中的部分信息及钒、锂、钠的原子结构示意图。
钒属于 (选填“金属”或“非金属”)元素,其相对原子质量为 。钒原子结构示意图中 x 的值是。
锂离子电池常用磷酸亚铁锂(LiFePO4)作为电极材料。已知 Li 化合价为+1,磷酸亚铁锂中 P 的化合价为;碳酸锂是生产锂离子电池的常用原料,碳酸锂的化学式为。已知碳酸锂不溶于水,能溶于稀盐酸,写出其溶于稀盐酸的反应化学方程式。
通常情况下,电子层数越多,原子的半径就越大,则钠原子半径锂原子半径(填“大于”或“小于”),已知钠与水反应的化学方程式 2Na+2H2O═2NaOH+H2↑,请写出锂与水反应的化学方程式。
16.(8 分)我国力争在 2060 年前实现“碳中和”,并发展氢气新能源。体现了中国对解决气候问题的大国担当。
“碳”吸收。自然界有多种途径吸收 CO2
①绿色植物通过吸收 CO2。
②风化的岩石(主要成分:CaCO3)粉来吸收空气中的 CO2 和 H2O,发生化合反应后生成 Ca(HCO3)
2,该反应的化学方程式为。
“碳”利用。将 CO2 作为资源是实现碳中和的有效方法。以 CO2 和 H2 为原料,在一定条件可合成
C2H6O 和水,该反应的化学方程式为。
二氧化碳的储存:2023 年 6 月 1 日,我国首个海上二氧化碳封存示范工程项目成功投入使用。其原理是将油井开采产生的油气混合物注入高碳分离器,再将分离出的二氧化碳通入压缩机加压和干燥、 使其变成介于气态和液态之间的超临界状态。
①从微观角度分析,二氧化碳被压缩过程中变化的是。
②下列对超临界二氧化碳的理解正确的是(填字母)。
A.超临界二氧化碳与二氧化碳的组成元素不同 B.超临界二氧化碳容易燃烧
C.超临界二氧化碳存在于特定的条件下,条件改变,状态改变
新能源开发:利用太阳能将水转化为氢能是一种理想途径。某种光分解水的过程如图甲所示。
①该转化中循环利用的物质有 Fe3O4 和(填化学式)。
②与电解水相比,该方法的优点是。
③ CH4 ﹣ H2O 催化重整是目前大规模制取 H2 的重要方法, 生产过程中涉及的重要反应有:
催化剂催化剂
CH4+H2O ¯ CO+3H2,CO+H2O ¯ CO2+H2。向催化重整体系中投入一定量的 CaO 可吸收二氧化
碳, 从而提高 H 的百分含量, 如图乙所示, 投入纳米 CaO 时, H2 的百分含量最大, 其原因是。
17.(7 分)阅读下面科普短文,回答相关问题。
可燃冰介观类似冰,主要含甲烷水合物【由甲烷(CH4)分子和水分子组成】,还含少量二氧化碳等气 体。甲烷水合物的分子结构就像一个个由若干水分子组成的笼子。每个笼子里“关”一个甲烷分子。温 度不高、压力足够大、有甲烷气源时甲烷可与水生成甲烷水合物,分散在海底岩层的空隙中。甲烷水合 物能稳定存在的压强和温度范围如图所示。
1 体积可燃冰可储载约 164 体积的甲烷气体。可燃冰储量丰富,燃烧热值大,因而被各国视为未来石油天然气的替代能源。甲烷还是重要的化工原料,可制造炭黑、乙炔、氰化氢等。由甲烷引发的温室效应
比二氧化碳厉害 10 至 20 倍。可燃冰一旦离开海床便迅速分解,容易发生喷井意外,还可能会破坏地壳稳定平衡,引发海底塌方,导致大规模海啸。所以可燃冰的开采难度较大。
可燃冰属于 (“纯净物”或混合物”)。
从组成上,可燃冰一定含有的元素是(填元素符号)。
可燃冰形成的适宜条件是。(填序号)
A.高温高压B.低温低压C.高温低压D.低温高压
可燃冰中主要成分甲烷具有可燃性,写出其完全燃烧的化学反应方程式。
下列有关可燃冰的说法正确的是。
可燃冰与干冰成分相同
在 1atm 和 15℃时,可燃冰能稳定存在
可燃冰开采时若出现差错,可能引发严重的环境灾害 D.可燃冰就是固态甲烷
工业上,可以利用甲烷获得氢气,其反应的微观示意图如下:
图 1 所示反应的化学方程式为;在图 2 横线处补全相应微粒的图示。
18.(8 分)化学语言包括文字语言、符号语言、图表语言等。
图 1 表示元素的化合价与物质类别关系。若它表示碳元素的部分关系图,则:
①A 点对应的物质类别是。B 点表示物质的化学式为,写出该物质与氧化铜反应的化学方程式。
②写出由 C 点表示的物质与水发生反应生成碳酸的化学方程式,写出由 C 点表示的物质转化为 B 点表示的物质的化学方程式。
1
如图 2 所示,某小组收集了三瓶 CO2 气体(均为大小相同的玻璃瓶),分别加入3体积的相应试剂,
甲、乙立即塞紧瓶塞,丙敞口,均充分振荡,静置。(水的挥发忽略不计)
写出乙瓶中发生反应的化学方程式,振荡后,甲、乙、丙中气体压强由大到小的顺序是;仿照乙画出此时甲中气体组成的微观示意图。
19.(5 分)Ⅰ.二氧化碳制取:在实验室制取二氧化碳的研究中,进行了如下实验:
若要研究盐酸浓度大小对反应速率的影响,可选择实验甲与(填实验编号)对照。
除盐酸的浓度外,上述实验研究的另一个影响反应速率的因素是。
Ⅱ.二氧化碳的性质:CO2 能与澄清石灰水、氢氧化钠溶液等物质发生反应,CO2 与 NaOH 溶液反应的化学方程式为:2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O。小明同学为了了解如图反应前后瓶内微观粒子的分布情况,查阅资料。
【查阅资料】
①同温度同压强下,气体的体积与气体所含分子数成正比;
②同温度同压强下,任何气体的分子间距几乎均相等;
③在常温常压下,相同分子数的任何气体的体积几乎相等。
药品
实验编号
甲
乙
丙
丁
大理石
mg,块状
mg,块状
mg,粉末状
mg,粉末状
盐酸(过量)
wg,稀盐酸
wg,浓盐酸
wg,稀盐酸
wg,浓盐酸
瓶 B 与瓶 C 中,以下相同的是。
A.瓶内气体的分子数B.瓶内气体的密度
C.瓶内气体分子间的距离
在常温常压下,氢气与甲烷的密度之比为。
20.(12 分)化学兴趣小组的同学为探究某塑料的组成元素,设计了实验Ⅰ和实验Ⅱ,回答下列问题:
【 资 料 】 ① 浓 硫 酸 有 吸 水 性 , 常 用 作 气 体 干 燥 剂 。 ② 无 水 CuSO4 遇 水 变 蓝 色 。
Ⅰ、制取氧气:
(1)写出仪器 a 的名称。
( 2 ) 实验室利用高锰酸钾制取氧气, 则选取的发生装置为, 其反应的化学方程式为。若需制备 0.16gO2,至少需要消耗gKMnO4(已知 KMnO4 的相对分子质量为 158)。
) 实验室若选用装置 C 来制取二氧化碳, 其优点是, 该反应的化学方程式为。
欲制取干燥的 O2,若装置Ⅰ中装有浓硫酸,发生装置的出气口应与装置Ⅰ中(填“a” 或“b”)端相连。
Ⅱ、组成探究:
定性检测:
由上述实验可得出结论:该塑料一定含有的元素是(填元素符号)。
定量测定:为进一步确定该塑料的元素组成,将 19.2g 该塑料在足量 O2 中完全燃烧,共生成了44gCO2 和 7.2gH2O,依据以上数据,小明同学认为可以判断出该塑料中除含有碳、氢这 2 种元素外, 还含有另一种元素 X,请问你是否同意小明同学的判断(填“是”或者“否”) ,如果你不同意,请简述你的理由,如果你同意,请你写出该塑料中碳、氢、X 这三种元素的原子个数比(写最简整数比)。
实验操作
实验现象
实验结论
连接装置,检查气密性,装入试剂并按如图进行实验。通入 O2,一段时间后,点燃
J 处酒精灯。
装置 K 中无水 CuSO4 变色
塑料燃烧产物中有 H2O
装置L 中。
塑料燃烧产物中有 CO2
2023-2024 学年广东省广州市番禺区九年级(上)期末化学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本题包括 14 小题,每小题 3 分,共 42 分)
1.(3 分)空气是人类生产活动的重要资源。下列生活生产中用到的气体不是来自空气的是()
A.炼钢过程用到的氧气B.磁悬浮列车用到的氮气C.用于生产氮肥的氨气D.制作电光源的稀有气体
【分析】根据空气的组成成分,进行分析判断。
【解答】解:A、氧气是空气的主要成分之一,故选项错误。
B、氮气是空气的主要成分之一,故选项错误。
C、氨气不是空气的成分,不是来自空气,故选项正确。 D、稀有气体是空气的成分之一,故选项错误。
故选:C。
【点评】本题难度不大,了解空气的组成成分是正确解答本题的关键。
2.(3 分)下列变化中,前者为物理变化,后者为化学变化的是()
水蒸发、铁生锈
研磨胆矾晶体、酒精挥发C.食物腐烂、氢气燃烧 D.干冰升华、汽车轮胎爆炸
【分析】化学变化是指有新物质生成的变化,物理变化是指没有新物质生成的变化,化学变化与物理变 化的本质区别是有无新物质生成,据此抓住化学变化和物理变化的区别结合事实进行分析判断即可。
【解答】解:A、水蒸发的过程中没有新物质生成,属于物理变化;铁生锈的过程中有新物质铁锈等生 成,属于化学变化,故正确;
B、研磨胆矾晶体过程中没有新物质生成,属于物理变化;酒精挥发的过程中没有新物质生成,属于物 理变化,故错误;
C、食物消化的过程中有新物质生成,属于化学变化;氢气燃烧的过程中有新物质水生成,属于化学变 化,故错误;
D、干冰升华、汽车轮胎爆炸的过程中都没有新物质生成,都属于物理变化,故错误。
故选:A。
【点评】本题难度不大,解答时要分析变化过程中是否有新物质生成,这里的新物质是指和变化前的物 质是不同种的物质,若没有新物质生成属于物理变化,若有新物质生成属于化学变化。
3.(3 分)下列各组物质按单质、氧化物、混合物的顺序排列的是()
A.木炭、二氧化硅、汽水B.水、干冰、洁净的空气
C.水银、高锰酸钾、过氧化氢溶液D.液氧、冰水混合物、稀盐酸
【分析】物质分为混合物和纯净物,混合物是由两种或两种以上的物质组成;纯净物是由一种物质组成。 纯净物又分为单质和化合物。由同种元素组成的纯净物叫单质;由两种或两种以上的元素组成的纯净物叫化合物。
氧化物是指由两种元素组成的化合物中,其中一种元素是氧元素。
【解答】解:A、木炭属于混合物,二氧化硅属于氧化物,汽水属于混合物,故 A 错;
B、水属于化合物,也属于氧化物,干冰属于化合物,也属于氧化物,洁净的空气属于混合物,故 B 错; C、水银属于单质,高锰酸钾属于化合物,但不是氧化物,因为其中有三种元素,过氧化氢溶液属于混合物,故 C 错;
D、液氧属于单质,冰水混合物属于氧化物,稀盐酸属于混合物,故 D 正确。故选:D。
【点评】本考点考查了物质的分类,要加强记忆混合物、纯净物、单质、化合物、氧化物等基本概念, 并能够区分应用。本考点的基础性比较强,主要出现在选择题和填空题中。
4.(3 分)某兴趣小组模拟自来水厂对浑浊的有色河水进行如图处理,下列说法正确的是()
A.明矾的作用是吸附杂质B.①中液体无色澄清C.②中液体一定为纯净物
D.若③中出现大量泡沫,则②中液体为硬水
【分析】根据净化水的方法与原理来分析。
【解答】解:A、明矾溶于水可以吸附水中的悬浮杂质而加速其沉降,故 A 正确;
B、沉降和过滤只能除去水中的难溶性杂质,不能除去水的色素,因此①中液体有色澄清,故 B 错误;
C、②的液体不含难溶性杂质和色素、异味,但还含有可溶性杂质,因此属于混合物,故 C 错误;
D、若③中出现大量泡沫,则②中液体为软水,故 D 错误。故选:A。
【点评】要想解答好这类题目,首先,要熟记水的净化方法、原理和相关操作等.然后结合实验情景和 问题情景,细致地分析题意和实验信息,并根据所学的相关知识,选择好净化的方法,进行净化实验操 作,或者是通过细心地思考、探究,来解答相关的实际问题等。
5.(3 分)下列符号中,对“2”含义的理解正确的是( )
2Ag:2 个银元素
Ca2+:每个钙离子带有 2 个单位的正电荷
C.H2S:1 个硫化氢分子中含有 2 个硫原子
−2
D.Al2(?4)3 中化学式上方的“﹣2”表示硫元素为﹣2 价
【分析】本题考查化学用语的意义及书写,解题关键是分清化学用语所表达的对象是分子、原子、离子 还是化合价,才能在化学符号前或其它位置加上适当的计量数来完整地表达其意义,并能根据物质化学 式的书写规则正确书写物质的化学式,才能熟练准确的解答此类题目。
【解答】解:A、元素只讲种类不讲个数,2Ag 表示 2 个银原子,错误;
B、在表示该离子的元素符号右上角,标出该离子所带的正负电荷数,数字在前,正负符号在后,带 1
个电荷时,1 要省略,Ca2+中的 2 表示一个钙离子带 2 个单位的正电荷,正确;
C、H2S 中的 2 表示一个硫化氢分子中含有 2 个氢原子,错误;
−2
D、Al2(?4)3 中化学式上方的“﹣2”表示硫酸铝中硫酸根原子团的化合价为﹣2 价,错误。
故选:B。
【点评】本题主要考查学生对化学用语的书写和理解能力,题目设计既包含对化学符号意义的了解,又 考查了学生对化学符号的书写,考查全面,注重基础,题目难度较易。
高温
3
6.(3 分)火法炼锌主要发生的化学反应是:2C+ZnCO ¯ Zn+3X↑,下列说法不正确的是()
A.X 的化学式是 CO
B.反应前后固体的质量不变C.ZnCO3 中碳元素的化合价为+4
D.该反应中有元素的化合价发生改变
【分析】A、由质量守恒定律:反应前后,原子种类、数目均不变,进行分析判断。
B、根据反应后有气体生成,进行分析判断。
C、根据在化合物中正负化合价代数和为零,进行分析判断。
D、根据单质中元素的化合价为 0、在化合物中正负化合价代数和为零,进行分析判断。
【解答】解:A、由质量守恒定律:反应前后,原子种类、数目均不变,由反应的化学方程式,反应前 碳、锌、氧原子个数分别为 3、1、3,反应后的生成物中碳、锌、氧原子个数分别为 0、1、0,根据反应前后原子种类、数目不变,则 3X 分子中含有 3 个碳原子和 3 个氧原子,则每个 X 分子由 1 个碳原子和 1 个氧原子构成,则物质 X 的化学式为 CO,故选项说法正确。
B、反应后有气体生成,反应后气体逸出,反应前后固体的质量减少,故选项说法错误。
C、锌元素显+2 价,氧元素显﹣2 价,设碳元素的化合价是 x,根据在化合物中正负化合价代数和为零, 可得:(+2)+x+(﹣2)×3=0,则 x=+4 价,故选项说法正确。
D、反应物中碳是单质,生成物中锌是单质,单质中元素的化合价为 0,化合物中正负化合价代数和为零,则该反应中一定有元素的化合价发生改变,故选项说法正确。
故选:B。
【点评】本题难度不大,掌握碳具有还原性、质量守恒定律、单质中元素的化合价为 0、在化合物中正负化合价代数和为零等是正确解答本题的关键。
7.(3 分)如图是 X、Y 两种微粒的结构示意图。下列说法正确的是()
A.X 为原子,Y 为离子
X、Y 均属于非金属元素
氢与 X 可以形成 2 种常见的化合物
钠与 X 形成的化合物的化学式为:NaX
【分析】A、根据质子数与核外电子数的关系进行分析;
B、根据元素的分类进行分析;
C、根据由氢元素和氧元素组成的化合物有水和过氧化氢进行分析; D、根据氧元素和钠元素的化合价及化学式的写法进行分析。
【解答】解:A.由图可知 X 中质子数=核外电子数=8,为氧原子,Y 中质子数=核外电子数=12,为镁原子,故 A 错误;
B.X 为氧元素,属于非金属元素,Y 为镁元素,属于金属元素,故 B 错误;
C.X 为氧元素,与氢元素形成的化合物有水和过氧化氢,故 C 正确;
D.X 为氧元素,在化合物中常显﹣2 价,钠元素显+1 价,故氧元素与钠元素形成的化合物为氧化钠,化学式为:Na2O;故 D 错误;
故选:C。
【点评】理解和熟记原子结构示意图与离子结构示意图及其含义,以及与之相关的知识,方能顺利解题。
8 .( 3 分 ) 化 学 反 应 是 在 微 观 粒 子 间 进 行 的 。 结 合 如 图 , 下 列 说 法 正 确 的 是 ()
A.丙既是氧化物又是化合物B.该反应过程中原子数目减少C.甲和丙的分子个数比是 2:1
D.丁从液态变为气态化学性质改变
【分析】根据具体的原子结合反应的微观示意图写出化学方程式,再根据方程式的意义、物质的组成和 性质等分析判断有关的说法。
催化剂
【解答】解:根据微观反应图可得,该反应的化学方程式为:4NH3+5O2¯4NO+6H2O。
△
A、由物质的组成可知,丙是一氧化氮,既是氧化物又是化合物,故 A 说法正确;
B、根据质量守恒定律可得,化学反应前后原子的数目不变,故 B 说法错误;
C、由方程式的意义可知,甲和丙的分子个数比是 4:4=1:1,故 C 说法错误;
D、丁是水,从液体变为气态没有新物质生成,发生的是物理变化,化学性质不改变,故 D 说法错误。故选:A。
【点评】解答此类问题的关键在于根据微观反应图写出化学方程式。
9.(3 分)宏微结合是化学学科特有的思维方式。下列对宏观事实的微观解释正确的是()
蔗糖溶解在水中——蔗糖分子消失
金刚石的硬度比石墨大——碳原子的内部结构不同C.电解水实验生成氢气和氧气——原子种类发生改变
D.一氧化碳能燃烧,二氧化碳不能燃烧——不同种分子的化学性质不同
【分析】根据分子的基本特征:分子质量和体积都很小;分子之间有间隔;分子是在不断运动的;同种 的分子性质相同,不同种的分子性质不同,可以简记为:“两小运间,同同不不”,结合事实进行分析判断即可.
【解答】解:A、蔗糖溶解在水中是由于蔗糖分子运动到水中,不是蔗糖分子消失,故说法错误;
B、金刚石的硬度比石墨大,是因为碳原子的排列方式不同,故说法错误;
C、电解水实验生成氢气和氧气过程中水分子离解成氢原子和氧原子,氢原子与氢原子结合成氢分子, 大量的氢分子聚集氢气,氧原子与氧原子结合成氧分子,大量的氧分子聚集氧气,原子种类没有发生改 变,故说法错误;
D、一氧化碳能燃烧,二氧化碳不能燃烧,是因为它们分子的构成不同,不同种分子化学性质不同,故 说法正确。
故选:D。
【点评】本题难度不大,掌握分子的基本性质(可以简记为:“两小运间,同同不不”)及利用分子的基本性质分析和解决问题的方法是解答此类题的关键.
10.(3 分)如图是木炭与氧化铜反应的实验装置图,下列说法不正确的是()
A.该实验需要较高温度B.木炭发生了还原反应
C.实验结束前应先撤出导管,再熄灭酒精灯 D.该实验中的木炭粉换成石墨粉,实验现象相同
【分析】根据木炭具有还原性,能与氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳,进行分析判断。
【解答】解:A、木炭与氧化铜反应的条件是高温,该实验酒精灯需要罩上网罩,获得较高温度,故选 项说法正确。
B、木炭与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,木炭夺取了氧化铜中的氧,发生了氧化反应,故选项说法错 误。
C、为防止温度降低,试管内压强变小,石灰水倒流到热试管,使试管炸裂,实验结束前应先撤出导管,
再熄灭酒精灯,故选项说法正确。
D、木炭粉和石墨粉成分相同,都是碳,化学性质相同,所以该实验中的木炭粉换成石墨粉,实验现象 相同,故选项说法正确。
故选:B。
【点评】本题难度不大,掌握木炭具有还原性、实验注意事项、还原反应和氧化反应等是正确解答本题 的关键。
11.(3 分)根据如图所示的实验现象,下列判断不正确的是()
A.a 和 c 说明可燃物燃烧需要氧气
B.管口的小气球起缓冲作用,同时防止生成物进入空气,使该实验绿色化C.烧杯中的热水只起提高温度的作用
D.a 和 b 说明两种可燃物的着火点不同
【分析】根据燃烧的条件(燃烧需要同时满足三个条件:①可燃物、②氧气或空气、③温度要达到着 火点),进行分析解答。
【解答】解:A、a 处的白磷温度达到了着火点,且与氧气接触,白磷发生燃烧;c 处的白磷温度虽然达到了着火点,但没有与氧气接触,没有燃烧,因此 a 和 c 说明可燃物燃烧需要氧气,说法正确;
B、管口的小气球起缓冲作用,同时防止生成物进入空气,使该实验绿色化,说法正确; C、烧杯中的热水起到提高温度、隔绝氧气的作用,说法错误;
D、a 处铜片上的白磷能燃烧,b 处铜片上的红磷不能燃烧,是因为两种可燃物的着火点不同,说法正确。
故选:C。
【点评】本题难度不大,灵活运用燃烧需要同时满足三个条件、只要破坏燃烧三个条件中的任何一个条 件即可达到灭火的目的是正确解答本题的关键。
12.(3 分)如图所示装置可用于测定空气中氧气的含量,实验前在集气瓶内加入少量水,并做上记号下列有关该实验的说法中,正确的是()
A.点燃红磷前先用弹簧夹夹紧乳胶管B.红磷熄灭后应立刻打开弹簧夹 C.实验中可以用硫代替红磷进行实验
D.实验时,只取用极少量红磷,可减少污染且不影响实验结果
【分析】在装有空气的密闭容器中,欲用燃烧法测定空气中氧气含量,该实验一般要注意以下几点:
①装置的气密性好;②所用药品必须是足量;③读数时一定要冷却到原温度;④所选除氧剂要具备以下特征:本身能够在空气中燃烧;本身的状态为非气体;生成的物质为非气态;据此进行分析判断。
【解答】解:A、点燃红磷前先用弹簧夹夹紧乳胶管,防止红磷燃烧放热使气体膨胀逸出,影响实验结 果,故选项说法正确。
B、红磷熄灭后,等集气瓶冷却到室温再打开弹簧夹,因为立刻打开弹簧夹,此时剩余的气体在受热状 态下,处于膨胀状态,占据了部分水的体积,故选项说法错误。
C、硫燃烧生成二氧化硫气体,集气瓶内外不能形成明显的压强差,不可以用硫代替红磷进行实验,故 选项说法错误。
D、实验时,为了使集气瓶内氧气充分反应,应取用过量红磷,故选项说法错误。 故选:A。
【点评】本题难度不大,掌握用燃烧法测定空气中氧气含量的实验原理、注意事项等是正确解答本题的 关键。
13.(3 分)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不正确的是()
元素观:电解氯化钠溶液制取氯气
微粒观:保持甲烷(CH4)化学性质的最小微粒是甲烷分子C.守恒观:2g 镁和 10g 氧气反应,一定生成 12g 氧化镁
D.转化观:铁和四氧化三铁在一定条件下可以相互转化
【分析】A、反应前后元素种类不变;
B、由分子构成的物质,保持物质化学性质的最小微粒是分子;
C、化学反应遵循质量守恒定律,即参加反应的物质的质量之和,等于反应后生成的物质的质量之和,
是因为化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变;
D、铁燃烧生成四氧化三铁,高温条件下,四氧化三铁和氢气、一氧化碳、碳等物质反应生成铁和水、 二氧化碳等物质。
【解答】解:A、氯化钠溶液中含有氯元素,电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氢气和氧气,该选项说法 正确;
B、保持甲烷(CH4)化学性质的最小微粒是甲烷分子,该选项说法正确; C、镁燃烧生成氧化镁,反应的化学方程式及其质量关系:
点燃
2
2Mg+O ¯ 2MgO,
4832
镁和氧气恰好完全反应时,镁和氧气的质量比是 48:32,因此 2g 镁和 10g 氧气不能恰好完全反应,生成氧化镁质量小于 12g,该选项说法不正确;
D、铁燃烧生成四氧化三铁,高温条件下,四氧化三铁和氢气、一氧化碳、碳等物质反应生成铁和水、 二氧化碳等物质,该选项说法正确。
故选:C。
【点评】化学反应遵循质量守恒定律,即化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变, 这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。
14.(3 分)通过下列实验操作和现象能得出相应结论的是()
实验操作
现象
结论
A
在带尖嘴的导管口点燃某气体,然后在火焰上方罩一冷而干燥
的小烧杯
烧杯内壁有水雾
该气体不一定是 H2
B
把硫在空气中点燃, 再伸进充满氧气的集气瓶里
硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,在氧气中燃烧发出蓝紫色火
焰
硫在空气中燃烧生成SO2,在氧气中燃烧生成 SO3
C
将用石蕊溶液染成紫
色的湿润的纸花放入
纸花变为红色
使石蕊变红的物质为
二氧化碳
A.AB.BC.CD.D
【分析】A、甲烷燃烧生成水和二氧化碳。
B、硫燃烧生成二氧化硫。
C、纸花变红色,可能是二氧化碳导致,也可能是二氧化碳和反应生成的物质导致。 D、化学反应都遵循质量守恒定律。
【解答】解:A、甲烷燃烧生成水和二氧化碳,烧杯内壁出现水雾,因此气体不一定是氢气,该选项正 确。
B、硫在空气中、氧气中燃烧产物都是二氧化硫,该选项不正确。
C、纸花变红色,可能是二氧化碳导致,也可能是二氧化碳和反应生成的物质导致,该选项不正确。 D、反应后质量增大,是因为氧气参加了反应,遵循质量守恒定律,该选项不正确。
故选:A。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断, 从而得出正确的结论。
二、非选择题(共 6 道题,48 分)
15.(8 分)钒电池、锂离子电池、钠离子电池等在新能源领域起着重要作用,共同推动着新能源革命大潮。以下为钒(元素符号:V)元素在周期表中的部分信息及钒、锂、钠的原子结构示意图。
钒属于 金属 (选填“金属”或“非金属”)元素,其相对原子质量为 50.94。钒原子结构示意图中 x 的值是 11。
锂离子电池常用磷酸亚铁锂(LiFePO4)作为电极材料。已知 Li 化合价为+1,磷酸亚铁锂中 P 的化合价为 +5;碳酸锂是生产锂离子电池的常用原料,碳酸锂的化学式为 Li2CO3。已知碳酸锂
盛满二氧化碳的集气
瓶中
D
称量铜粉在空气中加
热前后的质量
加热后的质量比原来
铜粉的质量大
该化学反应不遵循质
量守恒定律
不溶于水,能溶于稀盐酸, 写出其溶于稀盐酸的反应化学方程式 Li2CO3+2HCl= 2LiCl+CO2 ↑
+H2O。
通常情况下,电子层数越多,原子的半径就越大,则钠原子半径 大于 锂原子半径(填“大于”或“小于”),已知钠与水反应的化学方程式 2Na+2H2O═2NaOH+H2↑,请写出锂与水反应的化学方程式 2Li+2H2O═2LiOH+H2↑ 。
【分析】元素周期表一格中信息:左上角数字表示原子序数,右上角符号表示元素符号,中间汉字表示 元素名称,方格下面的数字表示相对原子质量。粒子结构示意图的含义:小圈和圈内的数字表示原子核 和核内质子数,弧线表示电子层,弧线上的数字表示该层的电子数,据以上分析解答。
【解答】解:(1)钒字带有“钅”字旁,属于金属元素,元素名称的正下方的数字表示相对原子质量,因此钒的相对原子质量为 50.94;原子中,核电荷数=核外电子数,钒原子结构示意图中 x 的值是 23﹣ 2﹣8﹣x﹣2=11;
化合物中各元素的化合价代数和为 0,磷酸亚铁锂(LiFePO4)中 Li 化合价为+1,氧元素为﹣2 价,铁元素为+2 价,磷酸亚铁锂中 P 的化合价为+5 价;碳酸锂是生产锂离子电池的常用原料,碳酸锂中,锂元素为+1 价,碳酸根为﹣2 价,根据化合价法则可知,碳酸锂的化学式为 Li2CO3;已知碳酸锂能溶于稀盐酸,反应化学方程式 Li2CO3+2HCl=2LiCl+CO2↑+H2O;
通常情况下,电子层数越多,原子的半径就越大,钠原子电子层数为 3,锂原子电子层数为 2,则钠原子半径大于锂原子半径;已知钠与水反应的化学方程式 2Na+2H2O═2NaOH+H2↑,锂的性质与钠相似,锂与水反应的化学方程式 2Li+2H2O═2LiOH+H2↑。
故答案为:
(1)金属;50.94;11;
+5;Li2CO3;Li2CO3+2HCl=2LiCl+CO2↑+H2O;
大于;2Li+2H2O═2LiOH+H2↑。
【点评】本题考查了元素周期表的特点及其应用等相关知识,掌握周期表的结构特点及元素的相关性质 判断规律即可解答。
16.(8 分)我国力争在 2060 年前实现“碳中和”,并发展氢气新能源。体现了中国对解决气候问题的大国担当。
“碳”吸收。自然界有多种途径吸收 CO2
①绿色植物通过 光合作用 吸收 CO2。
②风化的岩石(主要成分:CaCO3)粉来吸收空气中的 CO2 和 H2O,发生化合反应后生成 Ca(HCO3)
2,该反应的化学方程式为 CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2。
“碳”利用。将 CO2 作为资源是实现碳中和的有效方法。以 CO2 和 H2 为原料,在一定条件可合成
一定条件
2
C2H6O 和水,该反应的化学方程式为 2CO2+6H¯C2H6O+3H2O。
二氧化碳的储存:2023 年 6 月 1 日,我国首个海上二氧化碳封存示范工程项目成功投入使用。其原理是将油井开采产生的油气混合物注入高碳分离器,再将分离出的二氧化碳通入压缩机加压和干燥、 使其变成介于气态和液态之间的超临界状态。
①从微观角度分析,二氧化碳被压缩过程中变化的是 分子之间的间隔 。
②下列对超临界二氧化碳的理解正确的是 C(填字母)。A.超临界二氧化碳与二氧化碳的组成元素不同
B.超临界二氧化碳容易燃烧
C.超临界二氧化碳存在于特定的条件下,条件改变,状态改变
新能源开发:利用太阳能将水转化为氢能是一种理想途径。某种光分解水的过程如图甲所示。
①该转化中循环利用的物质有 Fe3O4 和 FeO(填化学式)。
②与电解水相比,该方法的优点是 能耗较低 。
③ CH4 ﹣ H2O 催化重整是目前大规模制取 H2 的重要方法, 生产过程中涉及的重要反应有:
催化剂催化剂
CH4+H2O¯CO+3H2,CO+H2O¯CO2+H2。向催化重整体系中投入一定量的 CaO 可吸收二氧化
碳,从而提高 H 的百分含量,如图乙所示,投入纳米 CaO 时,H2 的百分含量最大,其原因是 增大
了与二氧化碳的接触面积,吸收二氧化碳更彻底 。
【分析】(1)根据光合作用的原理、化学反应的原理来分析;
根据化学反应的原理来分析;
根据分子的性质、题干信息来分析;
根据流程图信息、图示信息来分析。
【解答】解:(1)①绿色植物通过光合作用吸收 CO2;故答案为:光合作用;
②碳酸钙、二氧化碳能与水反应生成碳酸氢钙,其化学方程式为 CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2, 故答案为:CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2;
( 2 ) CO2 和 H2 在 一 定 条 件 可 合 成 C2H6O 和 水 , 故 该 反 应 的 化 学 方 程 式 写 为 :
一定条件一定条件
2CO2+6H2¯C2H6O+3H2O;故答案为:2CO2+6H2¯C2H6O+3H2O;
①从微观角度分析,二氧化碳被压缩过程中变化的是分子之间的间隔;故答案为:分子之间的间 隔;
②A、超临界二氧化碳是二氧化碳的一种特殊状态,与二氧化碳的组成元素相同,故选项说法不正确;
B、二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧,则超临界二氧化碳不能燃烧,故选项说法不正确; C、超临界二氧化碳存在于特定的条件下,条件改变,状态改变,故选项说法正确;
故选:C;
①由图可知,该反应是水和 FeO 反应生成氢气与 Fe3O4,Fe3O4 反应生成 FeO 与氧气,则该转化中循环利用的物质有 Fe3O4 和 FeO;故答案为:FeO;
②该流程与电解水相比,减少了电能的消耗,能耗较低;故答案为:能耗较低;
③如图乙所示,投入纳米 CaO 时,H2 的百分含量最大,原因是纳米 CaO 的表面积较大,增大了与二氧化碳的接触面积,吸收二氧化碳更彻底;故答案为:增大了与二氧化碳的接触面积,吸收二氧化碳更 彻底。
【点评】本题主要考查物质的转化和制备,解答时要根据所学知识,结合各方面条件进行分析、判断, 从而得出正确的结论。
17.(7 分)阅读下面科普短文,回答相关问题。
可燃冰介观类似冰,主要含甲烷水合物【由甲烷(CH4)分子和水分子组成】,还含少量二氧化碳等气 体。甲烷水合物的分子结构就像一个个由若干水分子组成的笼子。每个笼子里“关”一个甲烷分子。温 度不高、压力足够大、有甲烷气源时甲烷可与水生成甲烷水合物,分散在海底岩层的空隙中。甲烷水合 物能稳定存在的压强和温度范围如图所示。
1 体积可燃冰可储载约 164 体积的甲烷气体。可燃冰储量丰富,燃烧热值大,因而被各国视为未来石油天然气的替代能源。甲烷还是重要的化工原料,可制造炭黑、乙炔、氰化氢等。由甲烷引发的温室效应 比二氧化碳厉害 10 至 20 倍。可燃冰一旦离开海床便迅速分解,容易发生喷井意外,还可能会破坏地壳稳定平衡,引发海底塌方,导致大规模海啸。所以可燃冰的开采难度较大。
可燃冰属于 混合物 (“纯净物”或混合物”)。
从组成上,可燃冰一定含有的元素是 C、H、O(填元素符号)。
可燃冰形成的适宜条件是 D。(填序号) A.高温高压
B.低温低压C.高温低压D.低温高压
( 4 ) 可 燃 冰 中 主 要 成 分 甲 烷 具 有 可 燃 性 , 写 出 其 完 全 燃 烧 的 化 学 反 应 方 程 式
点燃
2
CH4+2O ¯ CO2+2H2O。
下列有关可燃冰的说法正确的是 C。A.可燃冰与干冰成分相同
B.在 1atm 和 15℃时,可燃冰能稳定存在
C.可燃冰开采时若出现差错,可能引发严重的环境灾害 D.可燃冰就是固态甲烷
工业上,可以利用甲烷获得氢气,其反应的微观示意图如下:
一定条件
图 1 所示反应的化学方程式为 CH4+H2O¯CO+3H2;在图 2 横线处补全相应微粒的图示。
【分析】(1)根据物质的组成与分类来分析;
根据物质的组成来分析;
根据题干信息来分析;
根据化学反应的原理来分析;
根据物质的组成以及题干信息来分析;
根据微观反应示意图的信息以及质量守恒定律来分析。
【解答】解:(1)可燃冰介观类似冰,主要含甲烷水合物【由甲烷(CH4)分子和水分子组成】,还含少量二氧化碳等气体,因此可燃冰属于混合物;故答案为:混合物;
可燃冰主要含甲烷水合物【由甲烷(CH4)分子和水分子组成】,还含少量二氧化碳等气体,因此 可燃冰中一定含有碳、氢、氧元素,故答案为:C、H、O;
由图示信息可知,可燃冰形成的适宜条件是低温高压;故答案为:D;
点燃
在点燃的条件下,甲烷与氧气反应生成二氧化碳和水,化学方程式为 CH4+2O2 ¯ CO2+2H2O;
点燃
2
故答案为:CH4+2O ¯ CO2+2H2O;
(5)A.可燃冰与干冰成分不相同,干冰是固态的二氧化碳,说法错误;
B.由图示可知:在 1atm 和 15℃时,可燃冰不能稳定存在,说法错误;
C.由题干信息可知:可燃冰开采时若出现差错,可能引发严重的环境灾害,说法正确; D.可燃冰主要成分是甲烷水合物,可燃冰并不是固态甲烷,说法错误;
故答案为:C;
(6)由图 1 中的微观反应示意图可知,甲烷和水在一定条件下反应生成一氧化碳和氢气,化学方程式
一定条件
为 CH4+H2O¯CO+3H2;由微观反应示意图以及质量守恒定律可知,在图 2 横线处补充一个氢分
一定条件
;
子,一个氢分子是由两个氢原子构成的,则图示为;故答案为:CH4+H2O ¯CO+3H2。
【点评】本题主要考查资源的综合利用等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的 知识进行。
18.(8 分)化学语言包括文字语言、符号语言、图表语言等。
图 1 表示元素的化合价与物质类别关系。若它表示碳元素的部分关系图,则:
①A 点对应的物质类别是 单质 。B 点表示物质的化学式为 CO,写出该物质与氧化铜反应的
△
化学方程式 CO+CuO ¯ Cu+CO2。
②写出由 C 点表示的物质与水发生反应生成碳酸的化学方程式 CO2+H2O=H2CO3,写出由 C 点
高温
表示的物质转化为 B 点表示的物质的化学方程式 CO2+C ¯ CO2。
1
如图 2 所示,某小组收集了三瓶 CO2 气体(均为大小相同的玻璃瓶),分别加入3体积的相应试剂,
甲、乙立即塞紧瓶塞,丙敞口,均充分振荡,静置。(水的挥发忽略不计)
写出乙瓶中发生反应的化学方程式 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O,振荡后,甲、乙、丙中气体压强由大到小的顺序是 丙>甲>乙 ;仿照乙画出此时甲中气体组成的微观示意图。
【分析】(1)根据化学式与化合价的关系分析;
(2)根据二氧化碳的性质分析。
【解答】解:(1)①A 点物质的化合价为 0,则对应的是单质。B 点对应氧化物,该物质中含有碳、氧元素,碳元素为+2 价,氧元素化合价为﹣2 价,B 物质的化学式为 CO。一氧化碳和氧化铜在加热的条
△
件下反应生产铜和二氧化碳,化学方程式为 CO+CuO ¯ Cu+CO2;
②C 点是氧化物,碳元素为+4 价,是二氧化碳,二氧化碳和水反应生成碳酸,化学方程式为 CO2+H2O
=H2CO3 ,B 物质的化学式为 CO,所以 C 点表示的物质转化为 B 点表示的物质的化学方程式为
高温
CO2+C ¯ CO2;
(2)乙瓶中是石灰水,所以发生反应的化学方程式为 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;二氧化碳能溶于水,甲中气压减小;乙中二氧化碳溶于石灰水中的水中,同时氢氧化钙和二氧化碳反应消耗二氧化 碳,所以乙中气压减小且比甲减小的更多;丙虽然使用石灰水,但是敞口放置,消耗二氧化碳后有空气 进入,压强不变;所以振荡后,甲、乙、丙中气体压强由大到小的顺序是丙>甲>乙。甲中气体只有二 氧化碳, 空气无法进入。且二氧化碳消耗的比乙少, 则甲补充 4 个以上的二氧化碳分子, 如图
。
故答案为:
△
①单质;CO;CO+CuO ¯ Cu+CO2;
高温
②CO2+H2O=H2CO3;CO2+C ¯ CO2;
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;丙>甲>乙; 。
【点评】明确化合价与化学式、二氧化碳的性质是解答本题关键。
19.(5 分)Ⅰ.二氧化碳制取:在实验室制取二氧化碳的研究中,进行了如下实验:
若要研究盐酸浓度大小对反应速率的影响,可选择实验甲与 乙 (填实验编号)对照。
除盐酸的浓度外,上述实验研究的另一个影响反应速率的因素是 大理石形状 。
Ⅱ.二氧化碳的性质:CO2 能与澄清石灰水、氢氧化钠溶液等物质发生反应,CO2 与 NaOH 溶液反应的化学方程式为:2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O。小明同学为了了解如图反应前后瓶内微观粒子的分布情况,查阅资料。
【查阅资料】
①同温度同压强下,气体的体积与气体所含分子数成正比;
②同温度同压强下,任何气体的分子间距几乎均相等;
③在常温常压下,相同分子数的任何气体的体积几乎相等。
瓶 B 与瓶 C 中,以下相同的是 C。A.瓶内气体的分子数
B.瓶内气体的密度
C.瓶内气体分子间的距离
在常温常压下,氢气与甲烷的密度之比为 1:8 。
【分析】对比试验要确定好常量和变量。反应物形状、浓度、温度影响反应速率。氢气和甲烷的相对分子质量比是 1:8。
【解答】解:(1)若要研究盐酸浓度大小对反应速率的影响,可选择实验甲与乙对照,是因为甲和乙中,大理石形状相同,盐酸浓度不同。
药品
实验编号
甲
乙
丙
丁
大理石
mg,块状
mg,块状
mg,粉末状
mg,粉末状
盐酸(过量)
wg,稀盐酸
wg,浓盐酸
wg,稀盐酸
wg,浓盐酸
故答案为:乙。
除盐酸的浓度外,上述实验研究的另一个影响反应速率的因素是大理石形状(大理石形状包括块 状和粉末状)。
故答案为:大理石形状。
瓶 B 与瓶 C 中,相同的是瓶内气体分子间的距离,是因为 B 和 C 中的温度和压强相等。故答案为:C。
氢气和甲烷的相对分子质量比是 2:16=1:8,在常温常压下,氢气与甲烷的密度之比为 1:8。故答案为:1:8。
【点评】合理设计实验,科学地进行实验、分析实验,是得出正确实验结论的前提,因此要学会设计实 验、进行实验、分析实验,为学好化学知识奠定基础。
20.(12 分)化学兴趣小组的同学为探究某塑料的组成元素,设计了实验Ⅰ和实验Ⅱ,回答下列问题:
【 资 料 】 ① 浓 硫 酸 有 吸 水 性 , 常 用 作 气 体 干 燥 剂 。 ② 无 水 CuSO4 遇 水 变 蓝 色 。
Ⅰ、制取氧气:
(1)写出仪器 a 的名称 长颈漏斗 。
( 2 ) 实验室利用高锰酸钾制取氧气, 则选取的发生装置为 A, 其反应的化学方程式为
¯
△
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ 。若需制备 0.16gO2,至少需要消耗 1.58gKMnO4(已知 KMnO4
的相对分子质量为 158)。
实验室若选用装置 C 来制取二氧化碳,其优点是 控制反应速率 ,该反应的化学方程式为
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ 。
欲制取干燥的 O2,若装置Ⅰ中装有浓硫酸,发生装置的出气口应与装置Ⅰ中 a(填“a”或“b”)端相连。
Ⅱ、组成探究:
定性检测:
由上述实验可得出结论:该塑料一定含有的元素是 C、H(填元素符号)。
定量测定:为进一步确定该塑料的元素组成,将 19.2g 该塑料在足量 O2 中完全燃烧,共生成了44gCO2 和 7.2gH2O,依据以上数据,小明同学认为可以判断出该塑料中除含有碳、氢这 2 种元素外, 还含有另一种元素 X,请问你是否同意小明同学的判断(填“是”或者“否”) 是 ,如果你不同意,请简述你的理由,如果你同意,请你写出该塑料中碳、氢、X 这三种元素的原子个数比(写最简整数比) 5:4:2。
【分析】(1)根据常见的仪器分析;
根据高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,结合氧气的质量分析;
根据装置的特点,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水分析;
根据万能瓶的使用分析;
根据无水 CuSO4 遇水变蓝色,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊分析;
根据质量守恒定律和题中数据来分析解答。根据原子个数比=元素的质量与原子的相对原子质量 之比来分析解答。
【解答】解:(1)仪器 a 名称为长颈漏斗;
实验室利用高锰酸钾制取氧气,属于固体加热反应,发生装置可选 A;高锰酸钾受热分解生成锰
△
42422
酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的化学方程式为:2KMnO ¯ K MnO +MnO +O ↑;
设至少需要消耗高锰酸钾的质量为 x,
¯
△
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
实验操作
实验现象
实验结论
连接装置,检查气密性,装
装置 K 中无水 CuSO4 变
塑料燃烧产物中有 H2O
入试剂并按如图进行实验。
蓝 色
通入 O2,一段时间后,点燃
装置L 中 澄清石灰水变浑
塑料燃烧产物中有 CO2
J 处酒精灯。
浊 。
答:至少需要消耗高锰酸钾的质量为 1.58g;
实验室若选用装置 C 来制取二氧化碳,C 装置可通过注射器控制液体的滴加速率,从而控制反应速率;实验室通常用石灰石(或大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳,石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐 酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;
欲制取干燥的 O2,若装置 I 中装有浓硫酸,发生装置的出气口应与装置 I 中 a 端相连,这样可使浓硫酸与气体充分接触,干燥的比较充分;
无水硫酸铜遇水变蓝,故装置 K 中无水硫酸铜变蓝色,说明塑料燃烧产物中含水;二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,故装置 L 中澄清石灰水变浑浊,说明塑料燃烧产物中含二
氧化碳;塑料燃烧生成二氧化碳和水,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,生成物中 含 C、H、O,反应物氧气由氧元素组成,故该塑料一定含有的元素是:C、H;
44
将 19.2g 该塑料在足量 O2 中完全燃烧,共生成了 44gCO2 和 7.2gH2O,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类和质量不变,则碳元素的质量为:44g× 12 ×100%=12g,氢元素的质量为:
316
32
x
316
�
0.16g
32 = 0.
x=1.58g
16�
18
7.2g× 2
×100%=0.8g,12g+0.8g=12.8g<19.2g,故该塑料中还含有氧元素,氧元素的质量为:19.2g
12�0.8�
6.4�
﹣12.8g=6.4g,故该塑料中 C、H、O 三种元素的原子个数比为: 12 :
故答案为:(1)长颈漏斗;
△
(2)A;2KMnO4 ¯ K2MnO4+MnO2+O2↑;1.58;
控制反应速率;CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;
a;
蓝;澄清石灰水变浑浊;C、H;
(6)是;5:4:2。
1 : 16 =5:4:2。
【点评】本题主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力,强调了学生整合基本化 学知识的能力。
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