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2022-2023学年江苏省南通市通州区九年级（上）期末化学试卷（含详细答案解析）
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这是一份2022-2023学年江苏省南通市通州区九年级（上）期末化学试卷（含详细答案解析），共17页。试卷主要包含了单选题，填空题，流程题，探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.党的二十大强调要推动绿色发展，促进人与自然和谐共生。下列做法符合要求的是( )
A. 减少有害气体排放B. 大力开发化石能源C. 大量使用化肥农药D. 工业污水直接排放
2.下列实验操作正确的是( )
A. 过滤河水B. 取用稀盐酸
C. 制取O2D. 收集CO2
3.下列物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A. CO具有还原性，用于冶炼金属铁B. 铜有金属光泽，用于制作导线
C. N2化学性质稳定，用于生产氮肥D. 氧气无色无味，用于医疗急救
4.如图所示，分别同时在双连试管中滴入2∼3滴浓氨水和浓盐酸，2∼3秒钟后观察到滴入浓盐酸的试管中产生白烟(固体颗粒)。下列叙述不正确的是( )
A. 分子在不断地运动
B. 浓盐酸和浓氨水都具有挥发性
C. 氯化氢分子比氨气分子运动速率快
D. 氨气和氯化氢发生了化学反应
5.物质甲、乙均可用于杀菌消毒，灭杀过程中发生如图转化。下列说法不正确的是( )
A. 物质甲是一种氧化物B. 物质乙由三种元素组成
C. 乙溶液应当避光保存D. 转化①的反应类型为化合反应
6.如图是化合物M和N的溶解度曲线图。下列说法中不正确的是( )
A. 30℃时，M和N的溶解度相等
B. 30℃时，将50gM固体加入到50g水中，充分溶解，所得溶液的质量为70g
C. 40℃时，将100gN的饱和溶液降温至30℃，析出晶体的质量为20g
D. 40℃时，N的饱和溶液的溶质质量分数小于60%
7.下列有关学科观点的说法，正确的是( )
A. 根据微粒观：二氧化碳由1个碳原子和2个氧原子构成
B. 根据守恒观：14gC与32gO2反应，推知生成CO2的质量为46g
C. 根据结构观：O原子和S原子的最外层电子数相同，因而它们的化学性质相似
D. 根据元素观：某物质燃烧生成CO2和H2O，推知该物质由C、H、O元素组成
8.某小组利用如图装置进行实验。实验时，先加热炭粉，一段时间后将酒精灯移至CuO处加热。下列说法不正确的是( )
A. 二氧化碳发生了还原反应
B. 装置中发生了反应：C+2CuO2Cu+CO2↑
C. 反应过程中，黑色的氧化铜固体可能会变成红色
D. 气球可收集生成的尾气，防止污染空气
9.下列实验方案能达到实验目的的是( )
A. 除去CO2中混有的CO：向混合气体中通入过量氧气后点燃
B. 验证白磷的着火点低于红磷：按如图(1)所示装置进行实验
C. 配制100g质量分数为3%的氯化钠溶液：量取50mL质量分数为6%的氯化钠溶液(密度为1.04g/cm3)和50mL水(密度为1g/cm3)，在烧杯中混合均匀
D. 验证Fe、Cu、Ag的活动性强弱：按如图(2)所示方案进行实验
10.密闭容器中发生的某化学反应，各物质的分子数目随时间变化情况如图1所示，物质Y和Z的质量随时间变化情况如图2所示。下列说法正确的是( )
A. 该反应的类型为分解反应B. 该反应前后分子总数不变
C. 参加反应的X与Y的质量比为9：14D. Y与Z的相对分子质量之比为28：17
二、填空题：本大题共2小题，共17分。
11.宏观和微观相结合是认识物质结构与性质的重要方法。
(1)表格为三种元素的原子结构示意图。
①表中x=______ 。镁原子在化学反应中容易 ______ (填“得到”或“失去”)电子。
②硫原子在化学反应中得到两个电子形成离子，其离子符号为 ______ 。
③已知这三种原子电子层数越多，原子半径越大；电子层数相同时，核电荷数越多，原子半径越小。这三种原子中原子半径最大的是 ______ 。
(2)碳及其化合物的“化合价-物质类别”关系如图。
①图中能代表甲烷(CH4)的点是 ______ (填字母)。
②写出由D转化为E的化学方程式： ______ 。
③实验室中常用于检验物质D的化学试剂是 ______ 。
12.碳是重要的生命元素，碳及其化合物的综合利用使世界变得更加绚丽多彩。
Ⅰ.碳的多样性
(1)金刚石和石墨的组成元素虽然相同，但由于 ______ ，所以物理性质差异很大。
(2)从石墨中分离出的单层石墨片(石墨烯)是目前人工制得的最薄材料，石墨烯属于 ______ (填“单质”或“化合物”)。
Ⅱ.“碳中和”的实现
“碳中和”是指一定时间内CO2的排放量与吸收量基本相当。CO2的捕集、利用是实现“碳中和”的重要途径。我国力争在2060年前实现“碳中和”，体现了中国对解决全球气候问题的大国担当。
(3)CO2的过度排放会造成 ______ 的加剧。
(4)工业生产中产生的CO2经吸收剂处理可实现CO2的捕集。根据石灰水与二氧化碳反应的启发，写出NaOH溶液吸收CO2生成Na2CO3溶液的化学方程式： ______ 。
(5)“液态太阳燃料合成技术”如图1所示。在合成工厂中，氢气与CO2在一定条件下反应转化为甲醇(CH3OH)和水。写出此反应的化学方程式： ______ 。
(6)CO2与H2在一定条件下转化为CH4(反应过程如图2所示，虚线部分中间产物略去)，可实现CO2的再利用。
①该反应中MgO作用是 ______ 。
②用该方法制取16tCH4，则参与反应的CO2的质量为 ______ t。
三、流程题：本大题共1小题，共7分。
13.复印机用的墨粉中常添加Fe3O4粉末。Fe3O4是由Ve2+、Fe3+和O2−按1：2：4的个数比构成的。如图是氧化沉淀法生产Fe3O4粉末的流程简图。已知第④步反应中各元素化合价保持不变。
(1)具有磁性的Fe3O4粉末在复印机电磁场作用下，能使墨粉形成字迹或图案，这是利用Fe3O4的 ______ (填“物理性质”或“化学性质”)。
(2)反应①中使用铁粉而不使用铁块，目的是 ______ 。在反应①中，可观察到固体逐渐溶解、 ______ 、溶液由无色变为浅绿色等现象。
(3)反应②的化学方程式为FeSO4+2X=Fe(OH)2↓+Na2SO4，X的化学式为 ______ 。
(4)反应③中通入O2的作用是 ______ 。该步骤中需控制通入O2的量，当Fe(OH)2和Fe(OH)3的质量比等于 ______ 时，第④步加热能恰好完全反应生成Fe3O4固体。
(5)操作Y的流程为过滤、 ______ 、晾干。
四、探究题：本大题共1小题，共10分。
14.人类的生产生活离不开金属和金属材料。
(一)金属材料的使用作为一个时代的标志，见证了人类文明发展的过程。历史上人类冶炼不同金属的大致年代如图所示：
(1)由图可知人类最早使用的合金是 ______ ；通过敲打可将金属材料制成金属薄片，利用了金属的 ______ 性。
(2)铁是常见金属，每年因腐蚀造成巨大损失，写出一条防止铁生锈的措施 ______ 。
(3)铜器在潮湿的空气中也会锈蚀生成铜绿，铜绿的化学式为Cu2(OH)2CO3。据此可推知铜在空气中发生锈蚀，可能与空气中的氧气、水以及 ______ 等物质有关。
(二)探究氢气与氧化铜的反应
氢气具有还原性。有文献报道：在氢气还原氧化铜的实验中，得到的固体产物是铜和氧化亚铜(Cu2O)组成的混合物。氧化亚铜为红色固体，溶于氨水得到蓝色溶液。某兴趣小组对此开展如下探究。
Ⅰ.设计如图1实验装置，进行氢气还原氧化铜的实验并检验固体产物。
(4)气体发生装置在装入药品前，要进行的一项基本实验操作是 ______ 。
(5)实验开始时， ______ (填字母序号)。
A.先向长颈漏斗中加稀硫酸，后点燃酒精灯
B.先点燃酒精灯加热，后向长颈漏斗中加稀硫酸
(6)若要证明固体产物中含有Cu2O，请写出实验方案设计及现象：取反应后的红色固体少量于烧杯中， ______ 。
Ⅱ.探究反应生成Cu2O的质量情况。
称取若干份质量均为0.6000g的CuO，在相同条件下分别用氢气还原。不同时间(t)检测所得固体中Cu2O的质量(m)如图2。
(7)由图2可知，为减小固体产物中Cu2O的含量，应采取的措施是 ______ 。
Ⅲ.探究反应生成Cu2O的原因。
可能发生的反应：①2CuO+H2Cu2O+H2O；②H2+Cu2O2Cu+H2O
为解释实验结果，同学们提出如下假设：
假设1：先发生反应①，然后再发生反应②。
假设2：化学反应①和反应②能够同时发生。
(8)通过图②中的数据进行分析，则假设 ______ (填“1”或“2”)成立。
五、计算题：本大题共1小题，共6分。
15.长江水经净化处理，可成为居民的生产生活用水。
(1)水净化时先沉降过滤，后通过活性炭再经消毒处理。其中活性炭的作用是 ______ 。
(2)生活中常通过 ______ 方法可降低水的硬度，证明自来水是软水的方法是 ______ 。
(3)世界卫生组织规定饮用水中ClO2剩余量应小于0.2mg/L。取1.5L经ClO2消毒后的饮用水，与足量KI充分反应(原理：2ClO2+2KI=2KClO2+I2)，测得生成I2的质量为0.508mg。请通过计算判断该饮用水中ClO2的含量是否符合世界卫生组织标准(写出计算过程)。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解：A、减少有害气体排放，能减少空气污染，做法符合要求，故选项正确。
B、大力开发化石能源，化石能源燃烧会产生大量的空气污染物，做法不符合要求，故选项错误。
C、大量使用化肥农药，会造成水体污染，做法不符合要求，故选项错误。
D、工业污水直接排放，会造成水体污染，做法不符合要求，故选项错误。
故选：A。
根据推动绿色发展，促进人与自然和谐共生，要减少污染、保护环境，进行分析判断。
本题难度不大，了解推动绿色发展、促进人与自然和谐共生的含义、保护环境的措施等是正确解答本题的关键。
2.【答案】B
【解析】解：A、过滤时要注意“一贴、二低、三靠”的原则，图中缺少玻璃棒引流、漏斗下端没有紧靠在烧杯内壁上，图中所示操作错误。
B、向试管中倾倒液体药品时，瓶塞要倒放，标签要对准手心，瓶口紧挨试管口，图中所示操作正确。
C、加热试管中的高锰酸钾时，试管口应略向下倾斜，以防冷凝水倒流，炸裂试管，且试管口应放一团棉花，以防高锰酸钾颗粒进入导气管，图中所示操作错误。
D、用向上排空气法收集二氧化碳时，为将集气瓶内的空气排净，需要将导管伸入到集气瓶底部，图中所示操作错误。
故选：B。
根据基本实验操作的正确方法以及注意事项来分析。
本题难度不大，熟悉各种仪器的用途及使用注意事项、常见化学实验基本操作的注意事项是解答此类试题的关键。
3.【答案】A
【解析】解：A、CO具有还原性，用于冶炼金属铁，故选项说法正确。
B、铜具有优良的导电性，可用于制作导线，故选项说法错误。
C、N2中含有氮元素，可用于生产氮肥，故选项说法错误。
D、氧气能供给呼吸，可用于医疗急救，故选项说法错误。
故选：A。
物质的性质决定物质的用途，根据常见物质的性质与用途，进行分析解答。
本题难度不大，物质的性质决定物质的用途，了解常见化学物质的性质和用途是正确解答此类题的关键。
4.【答案】C
【解析】解：A.很快可观察到管内有白烟产生，这是因为氨分子和氯化氢分子都是不断运动的，故正确；
B.很快可观察到管内有白烟产生，这是因为浓盐酸和浓氨水都具有挥发性，氨分子和氯化氢分子都是不断运动的，当两种分子相遇时，反应生成氯化铵，故正确；
C.实验方案能说明氨分子运动的比氯化氢分子快，是因为产生的白烟位置在滴入浓盐酸的试管中，故错误；
D.管内有白烟产生，是因为氨气与氯化氢反应生成氯化铵，有新物质生成，故正确。
故选：C。
A.根据氨分子和氯化氢分子都是不断运动的进行分析解答；
B.根据浓盐酸和浓氨水都具有挥发性，氨分子和氯化氢分子都是不断运动的进行分析解答；
C.根据实验现象进行分析解答；
D.根据氨气和氯化氢反应生成氯化铵进行分析解答。
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、分析实验，为学好化学知识奠定基础。
5.【答案】D
【解析】解：A、氧化物是由两种元素组成并且其中一种元素是氧元素的化合物，由微观示意图可知，物质甲是ClO2，ClO2一种氧化物，故选项说法正确。
B、由微观示意图可知，物质乙是HClO，HClO由氢、氯、氧三种元素组成，故选项说法正确。
C、由微观示意图可知，乙溶液在光照的条件下会转化成HCl和O2，所以乙溶液应当避光保存，故选项说法正确。
D、转化①是ClO2和H2O反应转化成HClO，同时还生成氯化氢和氧气，不符合多变一的特点，不属于化合反应，故选项说法不正确。
故选：D。
A、根据氧化物的概念来分析；
B、根据HClO由氢、氯、氧三种元素组成来分析；
C、根据乙溶液在光照的条件下会转化成HCl和O2来分析；
D、根据化合反应的特点来分析。
本题主要考查了化学反应的微观示意图，根据分子构成判断反应物与生成物的种类，写出反应的方程式，然后结合相关的知识分析解答即可。
6.【答案】C
【解析】解：A、由溶解度曲线可知：30℃时，M和N的溶解度相等，故A说法正确；
B、30℃时，M的溶解度是40g，，即在该温度下，100g水中最多溶解40g，所以50g水中最多溶解20g，30℃时，将50gM固体加入到50g水中，充分溶解，所得溶液的质量为70g，故B说法正确；
C、40℃时，100gN的饱和溶液中含有溶质：100g×60g160g×100%=37.5g，含有水：62.5g，降温至30℃，溶解度变为40g，设62.5g水溶解溶质质量是x，则：40g100g=x62.5g，解得x=25g，析出晶体质量为：37.5g−25g=12.5g，故C说法错误；
D、40℃时，N的饱和溶液的溶质质量分数：60g160g×100%=37.5%，小于60%，故D说法正确。
故选：C。
根据固体的溶解度曲线，可以查出某物质在一定温度下的溶解度，从而确定形成饱和溶液的质量分数；可以比较不同物质在同一温度下的溶解度大小，从而判断饱和溶液中溶质的质量分数的大小；可以判断物质的溶解度随温度变化的变化情况，从而判断温度改变后，溶液中晶体质量的变化。
本题难度不是很大，主要考查了固体的溶解度曲线所表示的意义，及根据固体的溶解度曲线来解决相关的问题，从而培养分析问题、解决问题的能力。
7.【答案】C
【解析】解：A、二氧化碳是由二氧化碳分子构成，1个二氧化碳分子由1个碳原子和2个氧原子构成，该选项说法不正确；
B、由于：C+O2CO2，该反应中碳、氧、二氧化碳的质量比为12：(16×2)：(12+16×2)=12：32：36，则14gC与32gO2反应，只能消耗12gC，生成二氧化碳的质量为12g+32g=44g，该选项说法不正确；
C、决定元素化学性质的为最外层电子数，氧原子和硫原子的最外层电子数相同，则它们的化学性质相似，该选项说法正确；
D、某物质燃烧生成CO2和H2O，反应前后元素的种类不变，则该物质中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素，该选项说法不正确。
故选：C。
A、根据物质的微观构成进行分析；
B、根据方程式的质量比进行分析；
C、根据决定元素化学性质的为最外层电子数进行分析；
D、根据元素守恒进行分析。
本题难度一般，主要考查化学基本观点，构建正确的化学观，理解质量守恒定律、物质的微观构成、结构决定用途等为解答该图的关键。
8.【答案】B
【解析】解：A、碳与二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳，二氧化碳失去氧，发生了还原反应，A正确；
B、装置中发生的反应有C+2CuO2Cu+CO2↑和C+CO22CO，B错误；
C、反应过程中，氧化铜失去氧被还原成铜，可看到黑色的氧化铜固体可能会变成红色，C正确；
D、反应过程产生一氧化碳，一氧化碳有毒，逸散到空气中会污染空气，故装置未端气球可收集生成的尾气，防止污染空气，D正确；
故选：B。
A、根据还原反应的定义分析；
B、根据碳的化学性质分析；
C、根据碳还原氧化铜的实验现象分析；
D、根据一氧化碳的毒性分析。
明确碳的化学性质以及实验过程中的现象是解答本题关键。
9.【答案】D
【解析】解：A、除去二氧化碳中的一氧化碳不能够通过量的氧气点燃，这是因为当二氧化碳(不能燃烧、不能支持燃烧)大量存在时，少量的一氧化碳是不会燃烧的，且除去气体中的气体杂质不能使用气体，否则会引入新的气体杂质，故选项实验方案不能达到实验目的。
B、图中实验，白磷燃烧，红磷不能燃烧，但不能验证白磷的着火点低于红磷，因为白磷、红磷受热的温度不同，故选项实验方案不能达到实验目的。
C、氯化钠溶液和水的密度不同，量取50mL质量分数为6%的氯化钠溶液(密度为1.04g/cm3=1.04g/mL)和50mL水(密度为1g/cm3=1g/mL)，在烧杯中混合均匀，得到的溶液的溶质质量分数是1.04g/mL×50mL×6%1.04g/mL×50mL+1g/mL×50mL≈3.1%，不是3%，故选项实验方案不能达到实验目的。
D、Fe和Ag分别放入CuSO4溶液中，Fe与CuSO4溶液反应置换出铜，说明了金属活动性Fe>Cu；Ag与CuSO4溶液不反应，说明了金属活动性Cu>Ag；由此可得出三种金属活动性铁>铜>银，故选项实验方案能达到实验目的。
故选：D。
A、除杂至少要满足“不增不减”的原则，“不增”是指不增加新杂质，“不减”是指不减少目标物质的质量。
B、根据薄铜片上的白磷和红磷燃烧的情况，进行分析判断。
C、根据氯化钠溶液和水的密度不同，进行分析判断。
D、根据在金属活动性顺序中，位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来，进行分析判断。
本题难度不是很大，化学实验方案的设计是考查学生能力的主要类型，同时也是实验教与学难点，在具体解题时要对其原理透彻理解，可根据物质的物理性质和化学性质结合实验目的进行分析判断。
10.【答案】D
【解析】解：A、由图可知，反应前后，X、Y分子个数减小，为反应物，Z分子个数增加，为生成物，则该反应为多种反应物生成一种生成物，属于化合反应，该选项说法不正确；
B、由图可知，0∼t1s，X分子减少6n−3n=3n，Y分子减少5n−4n=n，Z分子增加2n，则减少的分子大于增加的分子，分子总数改变，该选项说法不正确；
C、由图可知，0∼t2s，Z质量增加17g，Y质量减少16g−2g=14g，则X质量减少17g−14g=3g，则参加反应的X与Y的质量比为3g：14g=3：14，该选项说法不正确；
D、由于改变的Y、Z的分子个数比为n：2n=1：2，则化学方程式中，Y、Z的化学计量数之比为1：2，又由于Y、Z的质量比为14g：17g=14：17，则Y与Z的相对分子质量之比为141:172=28:17，该选项说法正确。
故选：D。
A、根据反应物和生成物的种类分析基本反应类型；
B、根据图中信息分析反应前后分子个数的变化；
C、根据质量守恒定律，分析X的质量变化，进而分析参加反应的X与Y的质量比；
D、根据方程式的化学计量数之比即为反应的分子个数比，再结合质量变化计算相对分子质量之比。
本题有一定难度，主要考查质量守恒定律的应用，结合图中信息，理解方程式中化学计量数之比为反应的分子个数比为解答该题的关键。
11.【答案】6 失去 S2− 镁或MgACO2+H2O=H2CO3 澄清石灰水或Ca(OH)2溶液
【解析】解：(1)①根据在原子中，质子数=核外电子数，则有8=2+x，所以表中x=8−2=6；根据镁原子结构示意图可知，镁原子的最外层电子数为2<4，在化学反应中容易失去电子；
②硫原子在化学反应中得到两个电子形成离子，其离子符号表示为S2−；
③已知这三种原子电子层数越多，原子半径越大；则镁、硫的原子半径大于氧；电子层数相同时，核电荷数越多，原子半径越小，镁的核电荷数小于硫的核电荷数，则镁原子的半径大于硫原子，故这三种原子中原子半径最大的是镁；
(2)①甲烷(CH4)中氢元素显+1价，根据在化合物中正负化合价代数和为0，则碳元素显−4价，故能代表甲烷(CH4)的点是A；
②D为含有+4价碳元素的氧化物，即为CO2，E为含有+4价碳元素的酸，即为H2CO3，D转化为E即为二氧化碳和水反应生成碳酸，该反应的化学方程式为：CO2+H2O=H2CO3；
③实验室中常用澄清石灰水或氢氧化钙溶液于检验物质D(二氧化碳)。
故答案为：(1)①6；失去；
②S2−；
③镁或Mg
(2)①A；
②CO2+H2O=H2CO3；
③澄清石灰水或Ca(OH)2溶液。
(1)①根据原子中各微粒的数值关系计算，根据最外层电子数分析；
②根据离子的形成和离子符号的书写分析；
③根据题意和原子结构示意图分析；
(2)①根据在化合物找那个正负化合价代数和为0分析化合物中元素的化合价；
②根据二氧化碳和水反应生成碳酸分析；
③根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊分析。
本题考查了化学方程式的书写、粒子结构示意图、化学式的书写等相关知识，掌握学科基础知识即可解答。
12.【答案】碳原子排列方式不同 单质 温室效应 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2OCO2+3H2CH3OH+H2O催化作用 44
【解析】解：(1)金刚石和石墨的组成元素相同，碳原子的排列方式不同，导致金刚石硬度大，而石墨比较软；
(2)从石墨中分离出的单层石墨片(石墨烯)，因为石墨属于单质，所以单层石墨片属于单质；
(3)大气中CO2的过度排放会造成温室效应的加剧；
(4)NaOH溶液吸收CO2生成Na2CO3，反应的化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；
(5)氢气与CO2在一定条件下反应转化为甲醇(CH3OH)和相对分子质量最小的氧化物也就是水。此反应的化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O；
(6)①该反应中CO2与H2在一定条件下转化为CH4和H2O，MgO没有参与反应，反应前后质量和化学性质都不变，所以MgO的作用是催化作用；
②设参与反应的二氧化碳的质量为x，
CO2+4H2CH4+2H2O
44 16
x 16t
4416=x16t
x=44t
答：参与反应的二氧化碳的质量为44t。
故答案为：(1)碳原子排列方式不同；
(2)单质；
(3)温室效应；
(4)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；
(5)CO2+3H2CH3OH+H2O；
(6)①催化作用；
②44t。
(1)根据碳单质的物理性质分析。
(2)单质是含一种元素的纯净物。
(3)二氧化碳会导致温室效应。
(4)根据化学反应原理书写化学方程式。
(5)根据化学反应原理书写化学方程式。
(6)根据题干信息分析；根据化学方程式进行计算。
本题考查的是化学基础知识，难度不大，全面性比较强，解答本题要加强对化学基础知识的掌握。
13.【答案】物理性质 增大反应物的接触面积，加快反应速率 有气泡产生 NaOH 使生成的Fe(OH)2部分转化成Fe(OH)3 45：107 洗涤
【解析】解：(1)具有磁性的Fe3O4粉末在复印机电磁场作用下，能使墨粉形成字迹或图案，这是利用Fe3O4的物理性质；
(2)反应①中使用铁粉而不使用铁块，目的是增大反应物的接触面积，加快反应速率；在反应①中，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，可观察到固体逐渐溶解、有气泡产生、溶液由无色变为浅绿色等现象；
(3)反应②的化学方程式为FeSO4+2X=Fe(OH)2↓+Na2SO4，生成物中有1个铁原子、1个硫酸根离子、2个钠原子、2个氢氧化钙离子，反应物中有1个铁原子、1个硫酸根离子，所以X的化学式为NaOH；
(4)氢氧化亚铁、水与氧气反应生成氢氧化铁，Fe3O4是由Fe2+、Fe3+和O2−按1：2：4的个数比构成的，依据质量守恒定律可知，通入氧气后生成的氢氧化亚铁和氢氧化铁的个数比是：1：2，所以生成的Fe(OH)2和Fe(OH)3的质量比等于：(56+17×2)：2×(56+17×3)=45：107；
(5)经过操作Y后，得到了氢氧化铁沉淀、氢氧化亚铁沉淀和硫酸钠溶液，所以操作Y的名称为：过滤，并将滤渣洗涤干净。
故答案为：(1)物理性质；
(2)增大反应物的接触面积，加快反应速率；产生气泡；
(3)NaOH；
(4)将Fe(OH)2转化为Fe(OH)3；45：107；
(5)洗涤。
(1)根据具有磁性的Fe3O4粉末在复印机电磁场作用下，能使墨粉形成字迹或图案，利用了四氧化三铁的黑色进行分析；
(2)根据影响反应速率的因素，以及铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气进行分析；
(3)根据化学反应前后，元素种类、原子个数不变进行分析；
(4)根据Fe3O4是由Fe2+、Fe3+和O2−按1：2：4的个数比构成的，然后依据氢氧化亚铁和氧气反应的方程式进行分析；
(5)根据过滤操作可以将固体和液体分离进行分析。
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。
14.【答案】青铜 延展 涂油漆 二氧化碳 检查装置的气密性 A 加入氨水并搅拌，溶液变蓝色 延长反应时间 2
【解析】(1)由历史上人类冶炼不同金属的大致年代图可知，人类最早使用的合金是青铜，通过敲打可将金属材料制成金属薄片，利用了金属的延展性，故答案为：青铜；延展；
(2)铁生锈的条件是与水和氧气同时接触，因此可以涂油漆隔绝空气和水，故答案为：涂油漆；
(3)铜绿中含有碳、氢、氧元素，根据质量守恒定律，铜在空气中发生锈蚀，可能与空气中的氧气、水和二氧化碳有关，故答案为：二氧化碳；
(4)利用气体发生装置实验，必须先检查装置的气密性，故答案为：检查装置的气密性；
(5)实验时应先向长颈漏斗中加稀硫酸产生氢气，利用氢气排出试管内的空气，再点燃酒精灯加热，故答案为：A；
(6)氧化亚铜为红色固体，溶于氨水得到蓝色溶液，要证明固体产物中含有Cu2O，加入氨水并搅拌，溶液变蓝色证明有Cu2O，故答案为：加入氨水并搅拌，溶液变蓝色；
(7)根据图像可知，随着时间的延长，固体中Cu2O的质量逐渐减少，故答案为：延长反应时间；
(8)根据图像可知，固体中Cu2O的质量先增加，随着时间的延长逐渐减少，因此化学反应①和反应②能够同时发生，故答案为：2。
根据金属的物理性质与化学性质及金属锈蚀的条件结合图像进行分析。
本题主要考查常见金属的特性及其应用等相关知识，然后根据所给的问题情景或图表信息结合所学的相关知识进行解答。
15.【答案】吸附 煮沸 取自来水，加入肥皂水振荡，泡沫多，浮渣少
【解析】解：(1)水净化时先沉降过滤，后通过活性炭再经消毒处理，活性炭的作用是吸附；
(2)生活中常通过煮沸方法可降低水的硬度，证明自来水是软水的方法是：取自来水，加入肥皂水振荡，泡沫多，浮渣少；
(3)设1.5L饮用水中ClO2的质量为x。
2ClO2+2K=2KClO2+I2
135 254
x0.508mg
135254=x0.508mg
x=0.27mg
该饮用水中ClO2的含量=
则该饮用水中ClO2的含量为0.18mg/L<0.2mg/L
该饮用水符合世界卫生组织规定的标准。
故答案为：(1)吸附；
(2)煮沸；取自来水，加入肥皂水振荡，泡沫多，浮渣少；
(3)符合。
(1)根据活性炭具有吸附性进行分析；
(2)根据生活中常通过煮沸方法可降低水的硬度，以及肥皂水在软水和硬水中的不同现象进行分析；
(3)根据化学方程式和题中的数据进行计算。
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。元素名称
氧
镁
硫
原子结构示意图
1.党的二十大强调要推动绿色发展，促进人与自然和谐共生。下列做法符合要求的是( )
A. 减少有害气体排放B. 大力开发化石能源C. 大量使用化肥农药D. 工业污水直接排放
2.下列实验操作正确的是( )
A. 过滤河水B. 取用稀盐酸
C. 制取O2D. 收集CO2
3.下列物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A. CO具有还原性，用于冶炼金属铁B. 铜有金属光泽，用于制作导线
C. N2化学性质稳定，用于生产氮肥D. 氧气无色无味，用于医疗急救
4.如图所示，分别同时在双连试管中滴入2∼3滴浓氨水和浓盐酸，2∼3秒钟后观察到滴入浓盐酸的试管中产生白烟(固体颗粒)。下列叙述不正确的是( )
A. 分子在不断地运动
B. 浓盐酸和浓氨水都具有挥发性
C. 氯化氢分子比氨气分子运动速率快
D. 氨气和氯化氢发生了化学反应
5.物质甲、乙均可用于杀菌消毒，灭杀过程中发生如图转化。下列说法不正确的是( )
A. 物质甲是一种氧化物B. 物质乙由三种元素组成
C. 乙溶液应当避光保存D. 转化①的反应类型为化合反应
6.如图是化合物M和N的溶解度曲线图。下列说法中不正确的是( )
A. 30℃时，M和N的溶解度相等
B. 30℃时，将50gM固体加入到50g水中，充分溶解，所得溶液的质量为70g
C. 40℃时，将100gN的饱和溶液降温至30℃，析出晶体的质量为20g
D. 40℃时，N的饱和溶液的溶质质量分数小于60%
7.下列有关学科观点的说法，正确的是( )
A. 根据微粒观：二氧化碳由1个碳原子和2个氧原子构成
B. 根据守恒观：14gC与32gO2反应，推知生成CO2的质量为46g
C. 根据结构观：O原子和S原子的最外层电子数相同，因而它们的化学性质相似
D. 根据元素观：某物质燃烧生成CO2和H2O，推知该物质由C、H、O元素组成
8.某小组利用如图装置进行实验。实验时，先加热炭粉，一段时间后将酒精灯移至CuO处加热。下列说法不正确的是( )
A. 二氧化碳发生了还原反应
B. 装置中发生了反应：C+2CuO2Cu+CO2↑
C. 反应过程中，黑色的氧化铜固体可能会变成红色
D. 气球可收集生成的尾气，防止污染空气
9.下列实验方案能达到实验目的的是( )
A. 除去CO2中混有的CO：向混合气体中通入过量氧气后点燃
B. 验证白磷的着火点低于红磷：按如图(1)所示装置进行实验
C. 配制100g质量分数为3%的氯化钠溶液：量取50mL质量分数为6%的氯化钠溶液(密度为1.04g/cm3)和50mL水(密度为1g/cm3)，在烧杯中混合均匀
D. 验证Fe、Cu、Ag的活动性强弱：按如图(2)所示方案进行实验
10.密闭容器中发生的某化学反应，各物质的分子数目随时间变化情况如图1所示，物质Y和Z的质量随时间变化情况如图2所示。下列说法正确的是( )
A. 该反应的类型为分解反应B. 该反应前后分子总数不变
C. 参加反应的X与Y的质量比为9：14D. Y与Z的相对分子质量之比为28：17
二、填空题：本大题共2小题，共17分。
11.宏观和微观相结合是认识物质结构与性质的重要方法。
(1)表格为三种元素的原子结构示意图。
①表中x=______ 。镁原子在化学反应中容易 ______ (填“得到”或“失去”)电子。
②硫原子在化学反应中得到两个电子形成离子，其离子符号为 ______ 。
③已知这三种原子电子层数越多，原子半径越大；电子层数相同时，核电荷数越多，原子半径越小。这三种原子中原子半径最大的是 ______ 。
(2)碳及其化合物的“化合价-物质类别”关系如图。
①图中能代表甲烷(CH4)的点是 ______ (填字母)。
②写出由D转化为E的化学方程式： ______ 。
③实验室中常用于检验物质D的化学试剂是 ______ 。
12.碳是重要的生命元素，碳及其化合物的综合利用使世界变得更加绚丽多彩。
Ⅰ.碳的多样性
(1)金刚石和石墨的组成元素虽然相同，但由于 ______ ，所以物理性质差异很大。
(2)从石墨中分离出的单层石墨片(石墨烯)是目前人工制得的最薄材料，石墨烯属于 ______ (填“单质”或“化合物”)。
Ⅱ.“碳中和”的实现
“碳中和”是指一定时间内CO2的排放量与吸收量基本相当。CO2的捕集、利用是实现“碳中和”的重要途径。我国力争在2060年前实现“碳中和”，体现了中国对解决全球气候问题的大国担当。
(3)CO2的过度排放会造成 ______ 的加剧。
(4)工业生产中产生的CO2经吸收剂处理可实现CO2的捕集。根据石灰水与二氧化碳反应的启发，写出NaOH溶液吸收CO2生成Na2CO3溶液的化学方程式： ______ 。
(5)“液态太阳燃料合成技术”如图1所示。在合成工厂中，氢气与CO2在一定条件下反应转化为甲醇(CH3OH)和水。写出此反应的化学方程式： ______ 。
(6)CO2与H2在一定条件下转化为CH4(反应过程如图2所示，虚线部分中间产物略去)，可实现CO2的再利用。
①该反应中MgO作用是 ______ 。
②用该方法制取16tCH4，则参与反应的CO2的质量为 ______ t。
三、流程题：本大题共1小题，共7分。
13.复印机用的墨粉中常添加Fe3O4粉末。Fe3O4是由Ve2+、Fe3+和O2−按1：2：4的个数比构成的。如图是氧化沉淀法生产Fe3O4粉末的流程简图。已知第④步反应中各元素化合价保持不变。
(1)具有磁性的Fe3O4粉末在复印机电磁场作用下，能使墨粉形成字迹或图案，这是利用Fe3O4的 ______ (填“物理性质”或“化学性质”)。
(2)反应①中使用铁粉而不使用铁块，目的是 ______ 。在反应①中，可观察到固体逐渐溶解、 ______ 、溶液由无色变为浅绿色等现象。
(3)反应②的化学方程式为FeSO4+2X=Fe(OH)2↓+Na2SO4，X的化学式为 ______ 。
(4)反应③中通入O2的作用是 ______ 。该步骤中需控制通入O2的量，当Fe(OH)2和Fe(OH)3的质量比等于 ______ 时，第④步加热能恰好完全反应生成Fe3O4固体。
(5)操作Y的流程为过滤、 ______ 、晾干。
四、探究题：本大题共1小题，共10分。
14.人类的生产生活离不开金属和金属材料。
(一)金属材料的使用作为一个时代的标志，见证了人类文明发展的过程。历史上人类冶炼不同金属的大致年代如图所示：
(1)由图可知人类最早使用的合金是 ______ ；通过敲打可将金属材料制成金属薄片，利用了金属的 ______ 性。
(2)铁是常见金属，每年因腐蚀造成巨大损失，写出一条防止铁生锈的措施 ______ 。
(3)铜器在潮湿的空气中也会锈蚀生成铜绿，铜绿的化学式为Cu2(OH)2CO3。据此可推知铜在空气中发生锈蚀，可能与空气中的氧气、水以及 ______ 等物质有关。
(二)探究氢气与氧化铜的反应
氢气具有还原性。有文献报道：在氢气还原氧化铜的实验中，得到的固体产物是铜和氧化亚铜(Cu2O)组成的混合物。氧化亚铜为红色固体，溶于氨水得到蓝色溶液。某兴趣小组对此开展如下探究。
Ⅰ.设计如图1实验装置，进行氢气还原氧化铜的实验并检验固体产物。
(4)气体发生装置在装入药品前，要进行的一项基本实验操作是 ______ 。
(5)实验开始时， ______ (填字母序号)。
A.先向长颈漏斗中加稀硫酸，后点燃酒精灯
B.先点燃酒精灯加热，后向长颈漏斗中加稀硫酸
(6)若要证明固体产物中含有Cu2O，请写出实验方案设计及现象：取反应后的红色固体少量于烧杯中， ______ 。
Ⅱ.探究反应生成Cu2O的质量情况。
称取若干份质量均为0.6000g的CuO，在相同条件下分别用氢气还原。不同时间(t)检测所得固体中Cu2O的质量(m)如图2。
(7)由图2可知，为减小固体产物中Cu2O的含量，应采取的措施是 ______ 。
Ⅲ.探究反应生成Cu2O的原因。
可能发生的反应：①2CuO+H2Cu2O+H2O；②H2+Cu2O2Cu+H2O
为解释实验结果，同学们提出如下假设：
假设1：先发生反应①，然后再发生反应②。
假设2：化学反应①和反应②能够同时发生。
(8)通过图②中的数据进行分析，则假设 ______ (填“1”或“2”)成立。
五、计算题：本大题共1小题，共6分。
15.长江水经净化处理，可成为居民的生产生活用水。
(1)水净化时先沉降过滤，后通过活性炭再经消毒处理。其中活性炭的作用是 ______ 。
(2)生活中常通过 ______ 方法可降低水的硬度，证明自来水是软水的方法是 ______ 。
(3)世界卫生组织规定饮用水中ClO2剩余量应小于0.2mg/L。取1.5L经ClO2消毒后的饮用水，与足量KI充分反应(原理：2ClO2+2KI=2KClO2+I2)，测得生成I2的质量为0.508mg。请通过计算判断该饮用水中ClO2的含量是否符合世界卫生组织标准(写出计算过程)。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解：A、减少有害气体排放，能减少空气污染，做法符合要求，故选项正确。
B、大力开发化石能源，化石能源燃烧会产生大量的空气污染物，做法不符合要求，故选项错误。
C、大量使用化肥农药，会造成水体污染，做法不符合要求，故选项错误。
D、工业污水直接排放，会造成水体污染，做法不符合要求，故选项错误。
故选：A。
根据推动绿色发展，促进人与自然和谐共生，要减少污染、保护环境，进行分析判断。
本题难度不大，了解推动绿色发展、促进人与自然和谐共生的含义、保护环境的措施等是正确解答本题的关键。
2.【答案】B
【解析】解：A、过滤时要注意“一贴、二低、三靠”的原则，图中缺少玻璃棒引流、漏斗下端没有紧靠在烧杯内壁上，图中所示操作错误。
B、向试管中倾倒液体药品时，瓶塞要倒放，标签要对准手心，瓶口紧挨试管口，图中所示操作正确。
C、加热试管中的高锰酸钾时，试管口应略向下倾斜，以防冷凝水倒流，炸裂试管，且试管口应放一团棉花，以防高锰酸钾颗粒进入导气管，图中所示操作错误。
D、用向上排空气法收集二氧化碳时，为将集气瓶内的空气排净，需要将导管伸入到集气瓶底部，图中所示操作错误。
故选：B。
根据基本实验操作的正确方法以及注意事项来分析。
本题难度不大，熟悉各种仪器的用途及使用注意事项、常见化学实验基本操作的注意事项是解答此类试题的关键。
3.【答案】A
【解析】解：A、CO具有还原性，用于冶炼金属铁，故选项说法正确。
B、铜具有优良的导电性，可用于制作导线，故选项说法错误。
C、N2中含有氮元素，可用于生产氮肥，故选项说法错误。
D、氧气能供给呼吸，可用于医疗急救，故选项说法错误。
故选：A。
物质的性质决定物质的用途，根据常见物质的性质与用途，进行分析解答。
本题难度不大，物质的性质决定物质的用途，了解常见化学物质的性质和用途是正确解答此类题的关键。
4.【答案】C
【解析】解：A.很快可观察到管内有白烟产生，这是因为氨分子和氯化氢分子都是不断运动的，故正确；
B.很快可观察到管内有白烟产生，这是因为浓盐酸和浓氨水都具有挥发性，氨分子和氯化氢分子都是不断运动的，当两种分子相遇时，反应生成氯化铵，故正确；
C.实验方案能说明氨分子运动的比氯化氢分子快，是因为产生的白烟位置在滴入浓盐酸的试管中，故错误；
D.管内有白烟产生，是因为氨气与氯化氢反应生成氯化铵，有新物质生成，故正确。
故选：C。
A.根据氨分子和氯化氢分子都是不断运动的进行分析解答；
B.根据浓盐酸和浓氨水都具有挥发性，氨分子和氯化氢分子都是不断运动的进行分析解答；
C.根据实验现象进行分析解答；
D.根据氨气和氯化氢反应生成氯化铵进行分析解答。
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、分析实验，为学好化学知识奠定基础。
5.【答案】D
【解析】解：A、氧化物是由两种元素组成并且其中一种元素是氧元素的化合物，由微观示意图可知，物质甲是ClO2，ClO2一种氧化物，故选项说法正确。
B、由微观示意图可知，物质乙是HClO，HClO由氢、氯、氧三种元素组成，故选项说法正确。
C、由微观示意图可知，乙溶液在光照的条件下会转化成HCl和O2，所以乙溶液应当避光保存，故选项说法正确。
D、转化①是ClO2和H2O反应转化成HClO，同时还生成氯化氢和氧气，不符合多变一的特点，不属于化合反应，故选项说法不正确。
故选：D。
A、根据氧化物的概念来分析；
B、根据HClO由氢、氯、氧三种元素组成来分析；
C、根据乙溶液在光照的条件下会转化成HCl和O2来分析；
D、根据化合反应的特点来分析。
本题主要考查了化学反应的微观示意图，根据分子构成判断反应物与生成物的种类，写出反应的方程式，然后结合相关的知识分析解答即可。
6.【答案】C
【解析】解：A、由溶解度曲线可知：30℃时，M和N的溶解度相等，故A说法正确；
B、30℃时，M的溶解度是40g，，即在该温度下，100g水中最多溶解40g，所以50g水中最多溶解20g，30℃时，将50gM固体加入到50g水中，充分溶解，所得溶液的质量为70g，故B说法正确；
C、40℃时，100gN的饱和溶液中含有溶质：100g×60g160g×100%=37.5g，含有水：62.5g，降温至30℃，溶解度变为40g，设62.5g水溶解溶质质量是x，则：40g100g=x62.5g，解得x=25g，析出晶体质量为：37.5g−25g=12.5g，故C说法错误；
D、40℃时，N的饱和溶液的溶质质量分数：60g160g×100%=37.5%，小于60%，故D说法正确。
故选：C。
根据固体的溶解度曲线，可以查出某物质在一定温度下的溶解度，从而确定形成饱和溶液的质量分数；可以比较不同物质在同一温度下的溶解度大小，从而判断饱和溶液中溶质的质量分数的大小；可以判断物质的溶解度随温度变化的变化情况，从而判断温度改变后，溶液中晶体质量的变化。
本题难度不是很大，主要考查了固体的溶解度曲线所表示的意义，及根据固体的溶解度曲线来解决相关的问题，从而培养分析问题、解决问题的能力。
7.【答案】C
【解析】解：A、二氧化碳是由二氧化碳分子构成，1个二氧化碳分子由1个碳原子和2个氧原子构成，该选项说法不正确；
B、由于：C+O2CO2，该反应中碳、氧、二氧化碳的质量比为12：(16×2)：(12+16×2)=12：32：36，则14gC与32gO2反应，只能消耗12gC，生成二氧化碳的质量为12g+32g=44g，该选项说法不正确；
C、决定元素化学性质的为最外层电子数，氧原子和硫原子的最外层电子数相同，则它们的化学性质相似，该选项说法正确；
D、某物质燃烧生成CO2和H2O，反应前后元素的种类不变，则该物质中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素，该选项说法不正确。
故选：C。
A、根据物质的微观构成进行分析；
B、根据方程式的质量比进行分析；
C、根据决定元素化学性质的为最外层电子数进行分析；
D、根据元素守恒进行分析。
本题难度一般，主要考查化学基本观点，构建正确的化学观，理解质量守恒定律、物质的微观构成、结构决定用途等为解答该图的关键。
8.【答案】B
【解析】解：A、碳与二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳，二氧化碳失去氧，发生了还原反应，A正确；
B、装置中发生的反应有C+2CuO2Cu+CO2↑和C+CO22CO，B错误；
C、反应过程中，氧化铜失去氧被还原成铜，可看到黑色的氧化铜固体可能会变成红色，C正确；
D、反应过程产生一氧化碳，一氧化碳有毒，逸散到空气中会污染空气，故装置未端气球可收集生成的尾气，防止污染空气，D正确；
故选：B。
A、根据还原反应的定义分析；
B、根据碳的化学性质分析；
C、根据碳还原氧化铜的实验现象分析；
D、根据一氧化碳的毒性分析。
明确碳的化学性质以及实验过程中的现象是解答本题关键。
9.【答案】D
【解析】解：A、除去二氧化碳中的一氧化碳不能够通过量的氧气点燃，这是因为当二氧化碳(不能燃烧、不能支持燃烧)大量存在时，少量的一氧化碳是不会燃烧的，且除去气体中的气体杂质不能使用气体，否则会引入新的气体杂质，故选项实验方案不能达到实验目的。
B、图中实验，白磷燃烧，红磷不能燃烧，但不能验证白磷的着火点低于红磷，因为白磷、红磷受热的温度不同，故选项实验方案不能达到实验目的。
C、氯化钠溶液和水的密度不同，量取50mL质量分数为6%的氯化钠溶液(密度为1.04g/cm3=1.04g/mL)和50mL水(密度为1g/cm3=1g/mL)，在烧杯中混合均匀，得到的溶液的溶质质量分数是1.04g/mL×50mL×6%1.04g/mL×50mL+1g/mL×50mL≈3.1%，不是3%，故选项实验方案不能达到实验目的。
D、Fe和Ag分别放入CuSO4溶液中，Fe与CuSO4溶液反应置换出铜，说明了金属活动性Fe>Cu；Ag与CuSO4溶液不反应，说明了金属活动性Cu>Ag；由此可得出三种金属活动性铁>铜>银，故选项实验方案能达到实验目的。
故选：D。
A、除杂至少要满足“不增不减”的原则，“不增”是指不增加新杂质，“不减”是指不减少目标物质的质量。
B、根据薄铜片上的白磷和红磷燃烧的情况，进行分析判断。
C、根据氯化钠溶液和水的密度不同，进行分析判断。
D、根据在金属活动性顺序中，位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来，进行分析判断。
本题难度不是很大，化学实验方案的设计是考查学生能力的主要类型，同时也是实验教与学难点，在具体解题时要对其原理透彻理解，可根据物质的物理性质和化学性质结合实验目的进行分析判断。
10.【答案】D
【解析】解：A、由图可知，反应前后，X、Y分子个数减小，为反应物，Z分子个数增加，为生成物，则该反应为多种反应物生成一种生成物，属于化合反应，该选项说法不正确；
B、由图可知，0∼t1s，X分子减少6n−3n=3n，Y分子减少5n−4n=n，Z分子增加2n，则减少的分子大于增加的分子，分子总数改变，该选项说法不正确；
C、由图可知，0∼t2s，Z质量增加17g，Y质量减少16g−2g=14g，则X质量减少17g−14g=3g，则参加反应的X与Y的质量比为3g：14g=3：14，该选项说法不正确；
D、由于改变的Y、Z的分子个数比为n：2n=1：2，则化学方程式中，Y、Z的化学计量数之比为1：2，又由于Y、Z的质量比为14g：17g=14：17，则Y与Z的相对分子质量之比为141:172=28:17，该选项说法正确。
故选：D。
A、根据反应物和生成物的种类分析基本反应类型；
B、根据图中信息分析反应前后分子个数的变化；
C、根据质量守恒定律，分析X的质量变化，进而分析参加反应的X与Y的质量比；
D、根据方程式的化学计量数之比即为反应的分子个数比，再结合质量变化计算相对分子质量之比。
本题有一定难度，主要考查质量守恒定律的应用，结合图中信息，理解方程式中化学计量数之比为反应的分子个数比为解答该题的关键。
11.【答案】6 失去 S2− 镁或MgACO2+H2O=H2CO3 澄清石灰水或Ca(OH)2溶液
【解析】解：(1)①根据在原子中，质子数=核外电子数，则有8=2+x，所以表中x=8−2=6；根据镁原子结构示意图可知，镁原子的最外层电子数为2<4，在化学反应中容易失去电子；
②硫原子在化学反应中得到两个电子形成离子，其离子符号表示为S2−；
③已知这三种原子电子层数越多，原子半径越大；则镁、硫的原子半径大于氧；电子层数相同时，核电荷数越多，原子半径越小，镁的核电荷数小于硫的核电荷数，则镁原子的半径大于硫原子，故这三种原子中原子半径最大的是镁；
(2)①甲烷(CH4)中氢元素显+1价，根据在化合物中正负化合价代数和为0，则碳元素显−4价，故能代表甲烷(CH4)的点是A；
②D为含有+4价碳元素的氧化物，即为CO2，E为含有+4价碳元素的酸，即为H2CO3，D转化为E即为二氧化碳和水反应生成碳酸，该反应的化学方程式为：CO2+H2O=H2CO3；
③实验室中常用澄清石灰水或氢氧化钙溶液于检验物质D(二氧化碳)。
故答案为：(1)①6；失去；
②S2−；
③镁或Mg
(2)①A；
②CO2+H2O=H2CO3；
③澄清石灰水或Ca(OH)2溶液。
(1)①根据原子中各微粒的数值关系计算，根据最外层电子数分析；
②根据离子的形成和离子符号的书写分析；
③根据题意和原子结构示意图分析；
(2)①根据在化合物找那个正负化合价代数和为0分析化合物中元素的化合价；
②根据二氧化碳和水反应生成碳酸分析；
③根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊分析。
本题考查了化学方程式的书写、粒子结构示意图、化学式的书写等相关知识，掌握学科基础知识即可解答。
12.【答案】碳原子排列方式不同 单质 温室效应 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2OCO2+3H2CH3OH+H2O催化作用 44
【解析】解：(1)金刚石和石墨的组成元素相同，碳原子的排列方式不同，导致金刚石硬度大，而石墨比较软；
(2)从石墨中分离出的单层石墨片(石墨烯)，因为石墨属于单质，所以单层石墨片属于单质；
(3)大气中CO2的过度排放会造成温室效应的加剧；
(4)NaOH溶液吸收CO2生成Na2CO3，反应的化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；
(5)氢气与CO2在一定条件下反应转化为甲醇(CH3OH)和相对分子质量最小的氧化物也就是水。此反应的化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O；
(6)①该反应中CO2与H2在一定条件下转化为CH4和H2O，MgO没有参与反应，反应前后质量和化学性质都不变，所以MgO的作用是催化作用；
②设参与反应的二氧化碳的质量为x，
CO2+4H2CH4+2H2O
44 16
x 16t
4416=x16t
x=44t
答：参与反应的二氧化碳的质量为44t。
故答案为：(1)碳原子排列方式不同；
(2)单质；
(3)温室效应；
(4)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；
(5)CO2+3H2CH3OH+H2O；
(6)①催化作用；
②44t。
(1)根据碳单质的物理性质分析。
(2)单质是含一种元素的纯净物。
(3)二氧化碳会导致温室效应。
(4)根据化学反应原理书写化学方程式。
(5)根据化学反应原理书写化学方程式。
(6)根据题干信息分析；根据化学方程式进行计算。
本题考查的是化学基础知识，难度不大，全面性比较强，解答本题要加强对化学基础知识的掌握。
13.【答案】物理性质 增大反应物的接触面积，加快反应速率 有气泡产生 NaOH 使生成的Fe(OH)2部分转化成Fe(OH)3 45：107 洗涤
【解析】解：(1)具有磁性的Fe3O4粉末在复印机电磁场作用下，能使墨粉形成字迹或图案，这是利用Fe3O4的物理性质；
(2)反应①中使用铁粉而不使用铁块，目的是增大反应物的接触面积，加快反应速率；在反应①中，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，可观察到固体逐渐溶解、有气泡产生、溶液由无色变为浅绿色等现象；
(3)反应②的化学方程式为FeSO4+2X=Fe(OH)2↓+Na2SO4，生成物中有1个铁原子、1个硫酸根离子、2个钠原子、2个氢氧化钙离子，反应物中有1个铁原子、1个硫酸根离子，所以X的化学式为NaOH；
(4)氢氧化亚铁、水与氧气反应生成氢氧化铁，Fe3O4是由Fe2+、Fe3+和O2−按1：2：4的个数比构成的，依据质量守恒定律可知，通入氧气后生成的氢氧化亚铁和氢氧化铁的个数比是：1：2，所以生成的Fe(OH)2和Fe(OH)3的质量比等于：(56+17×2)：2×(56+17×3)=45：107；
(5)经过操作Y后，得到了氢氧化铁沉淀、氢氧化亚铁沉淀和硫酸钠溶液，所以操作Y的名称为：过滤，并将滤渣洗涤干净。
故答案为：(1)物理性质；
(2)增大反应物的接触面积，加快反应速率；产生气泡；
(3)NaOH；
(4)将Fe(OH)2转化为Fe(OH)3；45：107；
(5)洗涤。
(1)根据具有磁性的Fe3O4粉末在复印机电磁场作用下，能使墨粉形成字迹或图案，利用了四氧化三铁的黑色进行分析；
(2)根据影响反应速率的因素，以及铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气进行分析；
(3)根据化学反应前后，元素种类、原子个数不变进行分析；
(4)根据Fe3O4是由Fe2+、Fe3+和O2−按1：2：4的个数比构成的，然后依据氢氧化亚铁和氧气反应的方程式进行分析；
(5)根据过滤操作可以将固体和液体分离进行分析。
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。
14.【答案】青铜 延展 涂油漆 二氧化碳 检查装置的气密性 A 加入氨水并搅拌，溶液变蓝色 延长反应时间 2
【解析】(1)由历史上人类冶炼不同金属的大致年代图可知，人类最早使用的合金是青铜，通过敲打可将金属材料制成金属薄片，利用了金属的延展性，故答案为：青铜；延展；
(2)铁生锈的条件是与水和氧气同时接触，因此可以涂油漆隔绝空气和水，故答案为：涂油漆；
(3)铜绿中含有碳、氢、氧元素，根据质量守恒定律，铜在空气中发生锈蚀，可能与空气中的氧气、水和二氧化碳有关，故答案为：二氧化碳；
(4)利用气体发生装置实验，必须先检查装置的气密性，故答案为：检查装置的气密性；
(5)实验时应先向长颈漏斗中加稀硫酸产生氢气，利用氢气排出试管内的空气，再点燃酒精灯加热，故答案为：A；
(6)氧化亚铜为红色固体，溶于氨水得到蓝色溶液，要证明固体产物中含有Cu2O，加入氨水并搅拌，溶液变蓝色证明有Cu2O，故答案为：加入氨水并搅拌，溶液变蓝色；
(7)根据图像可知，随着时间的延长，固体中Cu2O的质量逐渐减少，故答案为：延长反应时间；
(8)根据图像可知，固体中Cu2O的质量先增加，随着时间的延长逐渐减少，因此化学反应①和反应②能够同时发生，故答案为：2。
根据金属的物理性质与化学性质及金属锈蚀的条件结合图像进行分析。
本题主要考查常见金属的特性及其应用等相关知识，然后根据所给的问题情景或图表信息结合所学的相关知识进行解答。
15.【答案】吸附 煮沸 取自来水，加入肥皂水振荡，泡沫多，浮渣少
【解析】解：(1)水净化时先沉降过滤，后通过活性炭再经消毒处理，活性炭的作用是吸附；
(2)生活中常通过煮沸方法可降低水的硬度，证明自来水是软水的方法是：取自来水，加入肥皂水振荡，泡沫多，浮渣少；
(3)设1.5L饮用水中ClO2的质量为x。
2ClO2+2K=2KClO2+I2
135 254
x0.508mg
135254=x0.508mg
x=0.27mg
该饮用水中ClO2的含量=
则该饮用水中ClO2的含量为0.18mg/L<0.2mg/L
该饮用水符合世界卫生组织规定的标准。
故答案为：(1)吸附；
(2)煮沸；取自来水，加入肥皂水振荡，泡沫多，浮渣少；
(3)符合。
(1)根据活性炭具有吸附性进行分析；
(2)根据生活中常通过煮沸方法可降低水的硬度，以及肥皂水在软水和硬水中的不同现象进行分析；
(3)根据化学方程式和题中的数据进行计算。
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。元素名称
氧
镁
硫
原子结构示意图
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