湖北省襄阳市谷城县石花第三初级中学2023-2024学年九年级上学期期末化学试卷

这是一份湖北省襄阳市谷城县石花第三初级中学2023-2024学年九年级上学期期末化学试卷，共13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．（1分）生活中的下列做法利用了化学反应原理的是（ ）
A．自制简易净水器净化自来水
B．门锁不易打开时灌入铅笔芯粉末
C．用天然气作燃料煮饭
D．用活性炭除去冰箱中的异味
2．（1分）人们常在可燃物建筑材料中添加阻燃剂以防止火灾，Mg（OH）2是一种常见的阻燃剂，它在380℃时分解成水蒸气和耐高温的MgO，并吸收大量的热。下列说法错误的是（ ）
A．Mg（OH）2分解吸热能降低可燃物的着火点
B．Mg（OH）2分解吸热能降低可燃物的温度
C．Mg（OH）2分解的产物能使可燃物与氧气隔绝
D．MgCO3比CaCO3易分解，也可作阻燃剂
3．（1分）下列实验操作不符合规范的是（ ）
A．点燃可燃性气体之前检验气体的纯度
B．蒸发滤液时用玻璃棒不断搅拌滤液
C．通过口尝来确定实验室中某种试剂的味道
D．用酒精灯加热试管里的固体时先预热
4．（1分）下列有关的叙述正确的是（ ）
A．在原子里质子数等于中子数
B．氢气中氢元素的化合价为+1价
C．化肥硝酸铵（NH4NO3）中氮元素的化合价为﹣3价
D．在化学变化中，原子不能再分，它是化学变化中的最小粒子
5．（1分）目前我国自主研发的抗癌新药西达本胺即将全球上市。西达本胺由分子构成，其化学式为C22H19FN4O2，下列关于西达本胺的说法不正确的是（ ）
A．西达本胺是一种化合物
B．西达本胺由五种元素组成
C．一个西达本胺分子含有48个原子
D．西达本胺分子中氟、氮、氧三种原子的个数比为1：2：1
6．（1分）某研究小组成功制备了四氧化铱阳离子（IrO4+），已知其中氧元素显﹣2价，由此可判断其中铱元素的化合价为（ ）
A．+9B．+7C．+5D．+3
7．（1分）在一定条件下，一氧化碳、木炭都能与氧化铜发生反应，下列叙述正确的是（ ）
A．反应产生的气体都有毒
B．反应的生成物不同
C．反应类型都是置换反应
D．反应中都有红色固体生成
8．（1分）下列关于碳及碳的化合物的说法错误的是（ ）
A．石墨、金刚石、C60的物理性质不同，但都属于碳的不同单质
B．乙烯（X）的燃烧反应为X+3O2点燃¯2H2O+2CO2，则乙烯的分子式为C2H4
C．含碳的化合物中甲烷、乙醇属于有机物，CO、CO2则属于无机物
D．C6H6（苯）和C2H2（乙炔）中C、H原子个数比相同，但元素质量比不同
9．（1分）有三瓶无色、无味的气体x、y、z，它们分别是甲烷、氢气、一氧化碳中的一种，分别点燃三种气体，用干燥的冷烧杯罩在火焰上方，只有y和z火焰上方的烧杯内壁有水滴出现，燃烧后分别向烧杯中注入澄清的石灰水，振荡，只有x和y的烧杯内石灰水变浑浊。则x、y、z分别是（ ）
A．CH4 H2 COB．CH4 CO H2
C．CO CH4 H2D．H2 CH4 CO
10．（1分）类推是化学学习中常用的思维方法。下列类推不正确的是（ ）
A．离子是带电的粒子，但是带电的粒子不一定是离子
B．氧化物中一定含有氧元素，但含有氧元素的化合物不一定是氧化物
C．单质是由同种元素组成的纯净物。所以同种元素组成的纯净物一定是单质
D．同种元素的粒子其质子数相同，所以质子数相同的粒子一定属于同种元素
11．（1分）将质量相等的A、B、C三种金属（均为+2价），同时分别放入三份溶质质量分数相同且足量的稀盐酸中，反应生成H2的质量与反应时间的关系如图所示．根据图中所提供的信息，得出的结论正确的是（ ）
A．放出H2的质量是A＞B＞C
B．金属活动性顺序是A＞B＞C
C．反应速率最大的是A
D．相对原子质量是A＞B＞C
12．（1分）在氯化亚铁、氯化铜和氯化镁的混合溶液中加入一定量锌粉，反应停止后过滤，向滤液中插入洁净的铁丝，铁丝表面无明显变化，下列分析正确的是（ ）
A．滤液中一定有氯化镁，可能有氯化锌和氯化亚铁
B．滤液中一定有氯化镁和氯化锌，可能有氯化铜
C．滤渣中一定有铜和铁，可能有锌
D．滤渣中一定有铜，可能有铁和锌
二、非选择题（22题4分，其它每空1分，共38分）
13．（4分）请按照要求完成下列各题。
（1）根据要求写出相应的化学符号：
①锌元素被称为“智力之花”，该元素符号是 。
②某种气体在空气中的体积分数占78%，表示出它的8个分子 。
（2）今天是小红爸爸的生日：妈妈为爸爸斟了满满一杯白酒，小红远远就闻到了酒的特殊香味，请从微观的角度解释能闻到香味的原因是 ；爸爸点燃了生日蜡烛。许愿后大家一起将蜡烛吹灭。这种熄灭蜡烛火焰的原理是 。
14．（4分）元素周期表是我们学习化学的重要工具。回答下列问题：
（1）请用表中1号、8号、16号三种元素组成一种常见的物质，该物质的化学式为 。
（2）某粒子的结构示意图为，该粒子的符号为 。
（3）从海水中提炼出来的重水（化学式为D2O）中重氢原子（D）的相对原子质量是2，则重水的相对分子质量为 。
（4）具有相同原子数和电子数的分子或离子叫等电子体，等电子体具有相似的结构和性质。下列各组粒子中属于等电子体的是 （填字母序号）。
A.NO和O2
B.CO和N2
C.SO2和CO2
D.PO43−和SO42−
15．（4分）水在生活、生产中应用广泛。请回答下列问题。
（1）将天然水通过静置沉淀、吸附沉淀、蒸馏、过滤等净化水的操作可得到纯净水，单一操作相对净化程度较高的是 。
（2）对天然水进行净化处理，可以得到自来水，将自来水进一步净化处理得到可直接饮用的水。机场、车站等公共场所设有许多直饮水机，其处理水的过程如图所示。
图中①对应的主要作用是 （选填字母序号，下同），③对应的作用是 。
A．杀菌消毒
B．过滤
C．吸附杂质
D．蒸馏
（3）生活上常用 的方法来降低水的硬度并杀菌消毒。
16．（4分）金属材料广泛应用于生产生活中。
（1）铁矿石有多种，如赤铁矿（主要成分Fe2O3）和磁铁矿（主要成分Fe3O4）等。写出赤铁矿石中的主要成分与一氧化碳反应的化学方程式 。
（2）含有锌粉6.5g、铁粉5.6g、铜粉3.2g、铝粉1.8g的混合物与一定质量的稀硫酸充分反应，反应停止后，有6g固体剩余。则生成氢气的质量为 g。
17．（4分）A～F是初中化学的常见物质，A与B常温下均为液体，且组成元素相同，D、E在通常状况下是气体，F是大理石的主要成分。其转化关系如图所示，部分反应物、生成物和条件未标出。
（1）F的化学式是 ；
（2）E物质的常见用途 （填一种）；
（3）反应①的化学方程式是 ；
（4）反应③的化学方程式是 。
18．（5分）向硫酸亚铁、硫酸铜的混合溶液中加入锌粉，充分反应后过滤，得到固体不溶物A和滤液。将A放入少量稀硫酸中，有气体产生。
（1）A中一定含有 ，可能含有 ；滤液中一定含有的溶质是 。
（2）在上述过程中，请任意选择二个一定能发生的反应写出其化学方程式： 、 。
19．（2分）甲、乙、丙三种物质的转化关系如图所示，请回答下列问题：
（1）若乙是最常见的溶剂，丙是单质，则甲可能是 （填化学式）；
（2）若甲是一种黑色固体，乙和丙是组成元素相同的两种气体，写出丙转化成乙的化学方程式 。
20．（2分）兴趣小组的同学小强从实验室中收集一桶含有FeSO4、CuSO4的废液，他想从中回收金属铜和硫酸亚铁晶体，设计了如下方案：
（1）写出Ⅰ中有关反应的化学方程式 。在Ⅱ中加入适量稀硫酸的目的 。
（2）小红同学认为在步骤Ⅰ中的X改用锌也可以达到目的，你认为是否可以？答： 。并说明理由 。
21．（7分）可燃冰是一种新型能源，在我国南海储量很高，其主要成分为甲烷（CH4）。
（1）纯净的CH4气体在空气中燃烧的化学反应方程式为 。
（2）CH4能还原CuO，某化学兴趣小组同学设计实验探究CH4还原CuO的反应。
【提出问题】CH4还原CuO的反应产物是什么？
【查阅资料】①白色的无水硫酸铜固体遇水变蓝色。
②气体从溶液中出来一般都会带出部分水蒸气
【实验探究】
①在点燃B处酒精灯之前先通入甲烷气体的作用 ；
②点燃酒精灯一段时间后B装置内的现象 ，证明有铜生成；
③反应过程中，C装置中的现象 ，证明有水生成；
④D装置内澄清石灰水变浑浊，证明有 生成；
⑤请根据以上信息写出CH4还原CuO的化学反应方程 ；
【交流反思】小组中某同学认为将C和D装置交换也能得到相同的结论，小组同学经讨论后否定了其观点，理由是： 。
22．（2分）为了测定某地石灰石中碳酸钙的质量分数，取7.5g样品放入烧杯，加入稀盐酸至恰好不再产生气体时消耗盐酸34.7g，放出的气体在常温下体积为1.1L。
（1）常温下CO2气体的密度为2.0g/L，则上述反应放出气体的质量为 g。
（2）若石灰石中的杂质均不溶于水且不与盐酸反应，计算石灰石中CaCO3的质量分数。
2023-2024学年湖北省襄阳市谷城县石花三中九年级（上）期末化学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（每题1分，共12分）
1．【解答】解：A、自制简易净水器净化自来水的过程中没有新物质生成，属于物理变化；
B、门锁不易打开时灌入铅笔芯粉末的过程中没有新物质生成，属于物理变化；
C、天然气燃烧能生成水和二氧化碳，属于化学变化；
D、用活性炭除去冰箱中的异味的过程中没有新物质生成，属于物理变化。
故选：C。
2．【解答】解：A、着火点是物质的固有的属性，是不会改变的，只能改变可燃物的温度，故A错误，
B、可以使温度降到可燃物的着火点以下，故B正确，
C、隔绝氧气或空气，故C正确，
D、碳酸镁和碳酸钙都不具有可燃性受热都会分解出氧化物，故D正确，
故选：A。
3．【解答】解：A、点燃可燃性气体之前检验气体的纯度，防止爆炸，实验操作符合规范，故A正确；
B、蒸发滤液时用玻璃棒不断搅拌滤液，防止液体飞溅，而测量结果不准确，实验操作符合规范，故B正确；
C、通过口尝来确定实验室中某种试剂的味道，实验操作不符合规范，可能会中毒，故C错误；
D、用酒精灯加热试管里的固体时先预热，防止炸裂，实验操作符合规范，故D正确。
故选：C。
4．【解答】解：A．在原子中，质子数不一定等于中子数，故错误；
B．单质中元素的化合价为0，氢气属于单质，氢元素的化合价为0，故错误；
C．硝酸铵（NH4NO3）中铵根显+1价，氢元素显+1价，设铵根中氮元素的化合价是x，由原子团中元素的化合价代数和等于原子团的化合价，可得：x+（+1）×4＝+1，则x＝﹣3价。硝酸根显﹣1价，氧元素显﹣2价，设硝酸根中氮元素的化合价是y，由原子团中元素的化合价代数和等于原子团的化合价，可得：y+（﹣2）×3＝﹣1，则y＝+5价；故错误；
D．在化学变化中，分子可分，而原子不能再分，原子是化学变化中的最小粒子，故正确。
故选：D。
5．【解答】解：A．由西达本胺的化学式可知，它是由五种元素组成的纯净物，属于化合物，故正确；
B．由西达本胺的化学式可知，它是由五种元素组成的，故正确；
C．由西达本胺的化学式可知，一个西达本胺分子含有22个碳原子、19个氢原子、1个氟原子、4个氮原子和2个氧原子，共48个原子，故正确；
D．由西达本胺的化学式可知，西达本胺分子中氟、氮、氧三种原子的个数比为1：4：2，故错误。
故选：D。
6．【解答】解：化合价的数值等于离子所带电荷的数值，且符号一致。四氧化铱阳离子带1个单位的正电荷，其原子团的化合价为+1价。
其中氧元素显﹣2价，设其中铱元素的化合价为x，则x+（﹣2）×4＝+1，x＝+9价。
故选：A。
7．【解答】解：A、一氧化碳、木炭都能与氧化铜生成铜和二氧化碳，二氧化碳本身没有毒性，故选项说法错误。
B、一氧化碳、木炭与氧化铜，均生成铜和二氧化碳，反应的生成物相同，故选项说法错误。
C、一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，该反应的反应物均为化合物，不属于置换反应，故选项说法错误。
D、一氧化碳、木炭均具有还原性，均能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，会观察到反应中都有红色固体生成，故选项说法正确。
故选：D。
8．【解答】解：A、石墨、金刚石、C60的物理性质不同，但都属于碳的不同单质，故A正确；
B、根据质量守恒定律，由烯（X）的燃烧反应为X+3O2点燃¯2H2O+2CO2可推出乙烯的分子式为C2H4，故B正确；
C、含碳的化合物中甲烷、乙醇属于有机物，CO、CO2的性质同无机物相似，常归到无机物类，故C正确；
D、C6H6（苯）和C2H2（乙炔）中C、H原子个数比相同，元素质量比相同，故D错误。
故选：D。
9．【解答】解：甲烷燃烧生成二氧化碳和水，一氧化碳燃烧只生成二氧化碳，氢气燃烧只生成水。
分别点燃三种气体，用干燥的冷烧杯罩在火焰上方，只有y和z火焰上方的烧杯内壁有水滴出现，说明y、z燃烧有水生成，x燃烧没有水生成，则x是一氧化碳，y、z是氢气、甲烷的一种。
燃烧后分别向烧杯中注入澄清石灰水，振荡，只有x和y的烧杯内石灰水变浑浊，说明x和y燃烧有二氧化碳气体生成，z燃烧没有二氧化碳生成，则y是甲烷，z是氢气。
故x、y、z分别是一氧化碳、甲烷、氢气。
故选：C。
10．【解答】解：A、离子是带电荷的粒子，带电荷的粒子不一定是离子，也可能是电子、质子等，故选项说法正确。
B、氧化物含有氧元素，含有氧元素的化合物不一定是氧化物，如NaOH，故选项说法正确。
C、由同种元素组成的纯净物是单质，氧气、铁均是由一种元素组成的纯净物，均属于单质，故选项说法正确。
D、同种元素的粒子其质子数相同，但质子数相同的粒子不一定属于同种元素，错误；
故选：D。
11．【解答】解：A、根据反应生成H2的质量与反应时间的关系图所示，在三种金属完全反应后，放出H2的质量是A＞B＞C；故A正确；
B、根据反应生成H2的质量与反应时间的关系图所示，当三种金属都在发生反应时，相同时间内B放出氢气的质量大于A、大于C，可判断三种金属中B的活动性最强；故B不正确；
C、根据反应生成H2的质量与反应时间的关系图所示，等质量的三种金属B最先完全反应，因此反应速度最大的是B而不是A；故C不正确；
D、三种金属的化合价、金属的质量都相等，完全反应放出氢气的质量与金属的相对原子质量成反比，即产生氢气多的相对原子质量小；根据反应生成H2的质量与反应时间的关系图所示，在三种金属完全反应后，放出H2的质量是A＞B＞C；因此可判断相对原子质量是C＞B＞A；故D错。
故选：A。
12．【解答】解：由题意可知，几种金属的活动性顺序为：镁＞锌＞铁＞铜，在氯化亚铁、氯化铜和氯化镁的混合溶液中加入一定量的锌粉，锌不会置换出氯化镁中的镁，锌先置换氯化铜中的铜，当氯化铜完全反应后，再置换出氯化亚铁中的铁；反应停止后过滤，向滤液中插入洁净的铁丝，铁丝表面无明显变化，说明了溶液中不存在氯化铜，所以：
A、滤液中一定有氯化镁、氯化锌，可能有氯化亚铁，故A错误；
B、滤液中一定有氯化镁和氯化锌，一定没能有氯化铜，故B错误；
C、滤渣中一定有铜，可能有铁和锌，故C错误；
D、滤渣中一定有铜，可能有铁和锌，故D正确。
故选：D。
二、非选择题（22题4分，其它每空1分，共38分）
13．【解答】解：（1）①锌元素的元素符号是Zn。
故答案为：Zn。
②氮气在空气中的体积分数占78%，每个氮分子由2个氮原子构成，它的8个分子可以表示为8N2。
故答案为：8N2。
（2）小明远远就闻到了酒的特殊香味，说明分子是不断运动的；
小明爸爸点燃了生日蜡烛。许愿后大家一起将蜡烛吹灭，熄灭蜡烛火焰的原理是降低温度至蜡烛着火点以下。
故答案为：分子是不断运动的；降低温度至蜡烛着火点以下。
14．【解答】解：（1）1号、8号、16号三种元素分别为氢、氧、硫元素，则组成的物质为硫酸，其中氢元素化合价为+1价、硫酸根的化合价为﹣2价，则化学式为H2SO4。
（2）微粒结构示意图中，圆圈内的数字表示原子的质子数，原子序数＝原子的质子数，8号元素为氧元素，且由图可知，该粒子中质子数＜核外电子数，则为带2个单位负电荷的阳离子，则符号为O2﹣。
（3）重氢原子（D）的相对原子质量是2，氧的相对原子质量为16，则重水的相对分子质量为2×2+16＝20。
（4）A、氮、氧元素分别为7、8号元素，则氮、氧原子的电子数分别为7、8，则NO中的电子数为7+8＝15，O2的电子数为8×2＝16，则不属于等电子体，故不符合题意；
B、碳、氧、氮分别为6、8、7号元素，则碳、氧、氮的电子数分别为6、8、7，则CO的电子数为6+8＝14，N2的电子数为7×2＝14，则属于等电子体，故符合题意；
C、硫、氧、碳分别为16、8、6号元素，则硫、氧、碳的电子数分别为16、8、6，则SO2的电子数为16+8×2＝32，CO2的电子数为6+8×2＝22，则不属于等电子体，故不符合题意；
D、磷、氧、硫分别为15、8、16号元素，则磷、氧、硫的电子数分别为15、8、16，PO43−的电子数为15+8×4+3＝50，SO42−的电子数为16+8×4+2＝50，则属于等电子体，故符合题意.
故答案为：（1）H2SO4；
（2）O2﹣；
（3）20；
（4）BD。
15．【解答】解：（1）静置沉淀可以除去水中的较大难溶性杂质、吸附沉淀可以除去水中的悬浮杂质、蒸馏可以除去水中的所有杂质、过滤可以除去水中的较小难溶性杂质，因此单一操作相对净化程度较高的是蒸馏；故答案为：蒸馏；
（2）炭罐中的活性炭具有吸附性，可以除去水中的色素和异味；紫外灯管照射可以杀灭水中的微生物，起到杀菌消毒的作用；故答案为：C；A；
（3）生活上常用加热煮沸的方法来降低水的硬度并杀菌消毒；故答案为：加热煮沸。
16．【解答】解：（1）在高温的条件下，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为3CO+Fe2O3高温¯2Fe+3CO2；故答案为：3CO+Fe2O3高温¯2Fe+3CO2；
（2）因为Cu的金属活动性在（H）之后，不能与稀硫酸发生置换反应，所以剩余的6克固体里肯定有全部的铜；除了铜外还剩6g﹣3.2g＝2.8g固体应该是铁，因为锌和铝的活动性都比铁强，所以酸先与Zn、Al反应。那么就是6.5g Zn、1.8g Al、5.6g﹣2.8g＝2.8g铁和硫酸完全反应了；
设锌与硫酸反应生成氢气质量为x，铁与硫酸反应生成氢气质量为y，铝与硫酸反应生成氢气质量为z，
Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑，Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑，2Al+3H2SO4＝Al2（SO4）3+3H2↑，
65 2 56 2 54 6
6.5g x 2.8g y 1.8g z
652=6.5gx x＝0.2g
562=2.8gy y＝0.1g
546=1.8gz z＝0.2g
则生成氢气的总质量为：0.2g+0.1g+0.2g＝0.5g；
故答案为：0.5。
17．【解答】解：（1）由分析可知，F是碳酸钙，化学式是：CaCO3；
（2）E物质是二氧化碳，二氧化碳的一种常见用途是灭火；
（3）反应①是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式是：2H2O2MnO2¯2H2O+O2↑；
（4）反应③可以是氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式是：Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O。
故答案为：
（1）CaCO3；
（2）灭火；
（3）2H2O2MnO2¯2H2O+O2↑；
（4）Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O。
18．【解答】解：（1）反应物的固体物质可与稀硫酸反应放出氢气，说明固体物质中含量有铁或锌，由于加入锌的量不能确定，锌粉可能过量也可能不足，固体中是否一定含有锌粉无法确定，可能含有也可能不含，因此可判断固体中一定含有铁粉；由于锌粉、铁粉都可以与硫酸铜反应，而固体物质中又含有铁粉，说明溶液中的硫酸铜完全反应，得到金属铜，所以固体物质中一定还含有铜粉；由于加入的锌粉与硫酸铜反应生成硫酸锌，所以反应后的溶液中一定含有硫酸锌，而硫酸铜完全反应则溶液中一定不含硫酸铜，溶液中是否含有硫酸亚铁同样因为所加入锌粉量不明确而无法判断；
（2）过程中一定发生的反应为锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，化学方程式为：Zn+CuSO4＝ZnSO4+Cu；锌与硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁，化学方程式为：Zn+FeSO4＝ZnSO4+Fe；锌与硫酸铜反应生成硫酸锌，化学方程式为：Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑。
故答案为：（1）Fe、Cu；Zn；ZnSO4；
（2）Zn+CuSO4＝ZnSO4+Cu；Zn+FeSO4＝ZnSO4+Fe或Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑。
19．【解答】解：（1）由分析可知，甲可能是过氧化氢，化学式为：H2O2；
（2）由分析可知，丙转化成乙的反应可以是二氧化碳和碳在高温的条件下生成一氧化碳，反应的化学方程式为：CO2+C高温¯2CO。
故答案为：
（1）H2O2；
（2）CO2+C高温¯2CO。
20．【解答】解：（1）由于需要将铜离子转化为铜单质，而溶液还必须为硫酸亚铁，即不能引入新的杂质，所以可以加入铁将铜离子转化为铜单质．由于加入过量铁，所以得到的金属A是铁和铜的混合物，在Ⅱ中加入适量稀硫酸的目的是将铁除去得到纯净的铜；
（2）不能用锌，因为锌能够将硫酸亚铁、硫酸铜分别转化为铁、铜，生成了ZnSO4杂质，得到的滤渣是铁、铜混合物。
故答案为：（1）Fe+CuSO4═FeSO4+Cu；将过量铁除去得到纯净的铜；
（2）不能用锌；锌能够将硫酸亚铁、硫酸铜分别转化为铁、铜，生成了ZnSO4杂质。
21．【解答】解：（1）纯净的CH4在空气中燃烧生成水和二氧化碳，反应的化学反应方程式为：CH4+2O2点燃¯CO2+2H2O。
故答案为：CH4+2O2点燃¯CO2+2H2O。
（2）①在点燃B处酒精灯之前先通入甲烷气体的作用：排出装置中的空气，防止发生爆炸。
故答案为：排出装置中的空气，防止发生爆炸。
②点燃酒精灯一段时间后B装置内黑色固体变红色，是因为氧化铜和甲烷反应生成了铜，即证明有铜生成。
故答案为：黑色固体变红色。
③反应过程中，C装置中白色固体变蓝色，是因为硫酸铜和水反应生成了五水硫酸铜，即证明有水生成。
故答案为：白色固体变蓝色。
④D装置内澄清石灰水变浑浊，证明有二氧化碳生成。
故答案为：二氧化碳。
⑤根据以上信息可知，加热条件下氧化铜和甲烷反应生成铜、水和二氧化碳，反应的化学反应方程式为：4CuO+CH4△¯4Cu+CO2+2H2O。
故答案为：4CuO+CH4△¯4Cu+CO2+2H2O。
【交流反思】小组中某同学认为将C和D装置交换也能得到相同的结论，小组同学经讨论后否定了其观点，理由是气体先通过澄清石灰水时带出水蒸气，影响对水的检验。
故答案为：气体先通过澄清石灰水时带出水蒸气，影响对水的检验。
22．【解答】解：（1）反应放出气体的质量为2.0g/L×1.1L＝2.2g；
（2）设石灰石中碳酸钙的质量为x，生成氯化钙的质量为y。
CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 2.2g
10044=x2.2g
x＝5g
石灰石中CaCO3的质量分数为5g7.5g×100%≈66.7%
答：石灰石中CaCO3的质量分数为66.7%。
故答案为：（1）2.2；
（2）66.7%。