江苏省镇江市丹阳市2023-2024学年九年级上学期期末化学试题
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1.本试卷共6页。满分100分。考试时间100分钟。请将答案填写在答题卷上。
2.可能用到的相对原于质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Na-23 Mg-24 Ca-40 Fe-56 Cu-64
第Ⅰ卷 (选择题共40分)
单项选择题(本题包括20小题。每小题1分。共40分。每小题只具有一个选项符合题意)
1. 下列属于纯净物的是
A. 冰水B. 空气C. 碘酒D. 硬铝
【答案】A
【解析】
【详解】A. 由同种物质组成的是纯净物,由不同种物质组成的是混合物。冰、水是同种物质,所以冰水属于纯净物,此选项符合题意;
B. 空气由不同种物质组成,属于混合物,此选项不符合题意;
C. 碘酒由不同种物质组成,属于混合物,此选项不符合题意;
D. 硬铝由不同种物质组成,属于混合物,此选项不符合题意。
故选A。
2. 下列现象主要是由化学变化引起的是
A. 汽油挥发B. 电灯发光C. 铁锅生锈D. 冰川融化
【答案】C
【解析】
【详解】A、汽油挥发时,没有新物质生成,只是汽油从液态变成了气态,属于物理变化,故选项A不正确;
B、电灯发光时,没有新物质生成,属于物理变化,故选项B不正确;
C、铁锅生锈是铁与空气中的氧气和水蒸气发生缓慢氧化生成铁锈的过程,有新物质生成,属于化学变化,故选项C正确;
D、冰川融化是水从固态变成液态的过程,没有新物质生成,属于物理变化,故选项D不正确。
故选:C。
3. 下列物质的用途主要与化学性质有关的是
A. 用砂纸打磨除去铁锈B. 用铁粉作烟花燃料
C. 用干冰进行人工降雨D. 用石墨作电池电极
【答案】B
【解析】
【详解】A、用砂纸打磨除去铁锈,利用砂纸的物理性质,故A不符合题意;
B、铁粉作烟花燃料,利用铁粉的可燃性,属于化学性质,故B符合题意;
C、用干冰进行人工降雨是利用干冰升华吸热,使周围温度降低,水蒸气冷凝成水滴,利用了物理性质,故C不符合题意;
D、石墨具有良好的导电性,可以用石墨作电池电极,是利用石墨的物理性质,故D不符合题意;
故选:B。
4. 下列做法不符合“健康,安全、绿色、舒适”生活理念的是
A. 煤气泄漏,开窗通风B. 油锅着火,锅盖盖灭
C 光盘行动,杜绝浪费D. 焚烧秸秆,增肥环保
【答案】D
【解析】
【详解】A、煤气属于可燃性气体,与空气混合遇明火或电火花可能会发生爆炸,所以煤气泄漏,应关闭气阀,开窗通风,故A“健康,安全、绿色、舒适”生活理念;
B、油锅着火,锅盖盖灭,可以隔绝氧气,达到灭火的目的,故B符合“健康,安全、绿色、舒适”生活理念;
C、光盘行动,杜绝浪费,可以节约粮食、减少浪费,故C符合“健康,安全、绿色、舒适”生活理念;
D、焚烧秸秆会产生大量的空气污染物,不利于空气的净化,故D不符合“健康,安全、绿色、舒适”生活理念;
故选:D。
5. 下到分类正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A、金属材料包括纯金属和合金,黄铜、不锈钢属于合金,锌粒、黄铜、不锈钢均属于金属材料,故A分类正确;
B、氢气、天然气均具有可燃性,属于可燃性气体,氧气具有助燃性,不具有可燃性,不属于可燃性气体,故B分类错误;
C、白酒、食盐水是均一、稳定的混合物,属于溶液,液氮是由一种物质组成的,属于纯净物,不属于溶液,故C分类错误;
D、氧化铜、二氧化锰是黑色固体,氧化镁是白色固体,故D分类错误;
故选:A。
6. 粗盐提纯实验需经过下列操作,其中操作不规范的是
A. 称量B. 溶解
C. 过滤D. 蒸发结晶
【答案】B
【解析】
【详解】A、用天平称量固体药品粗盐时,两边托盘上各放一张相同质量的纸,且要“左物右码”,故A正确;
B、溶解常在烧杯中进行,不能在量筒中溶解食盐,故B错误;
C、过滤液体时,要注意“一贴、二低、三靠”的原则,故C正确;
D、蒸发时,应用玻璃棒不断搅拌,以防液体受热不均匀,造成液体飞溅,故D正确。 故选B。
7. 下列实验方法正确的是
A. 用明矾对自来水进行消毒
B. 用燃着的木条区别空气、氧气和二氧化碳
C. 用50mL量筒量取95mL蒸馏水
D. 用升温的方法将饱和石灰水转化为不饱和
【答案】B
【解析】
【详解】A、明矾不能除去水中的细菌,达不到消毒的效果,A错误,不符合题意;
B、氧气具有助燃性,能使燃着的木条燃烧更旺,二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,能使燃着的木条熄灭,燃着的木条在空气中燃烧没有明显变化,可以用燃着的木条区别空气、氧气和二氧化碳,B正确,符合题意;
C、选取量筒量取液体体积时应选量程约大于所量取的液体体积,故应选择100mL的量筒量取95mL蒸馏水,C错误,不符合题意;
D、饱和石灰水的主要成分是氢氧化钙,氢氧化钙的溶解度随温度的升高而降低,应用降温的方法将饱和石灰水转化为不饱和状态,D错误,不符合题意;
故选B。
8. 下列排序正确的是
A. 空气中物质含量:B. 物质的溶解性:
C. 利用金属的年代:D. 硫元素质量分数:
【答案】D
【解析】
【详解】A.空气中氮气的体积分是78%,氧气的体积分数是21%,二氧化碳的体积分数是0.03%,错误;
B.氯化钙易溶于水,氢氧化钙微溶于水,碳酸钙难溶于水,错误;
C.金属活动性越强,被人类利用的越晚。人类利用金属的先后顺序是铜、铁、铝,错误;
D.Na2S、Na2S2O3、Na2SO4三种物质中硫元素和其它元素的质量比分别为32:46,32:94,32:110,所以硫元素质量分数是由高到低,正确;
故选D。
9. 下列指定反应的化学方程式正确的是
A. 拉瓦锡研究空气成分:4P+5O22P2O5
B. 铝和稀硫酸反应,Al+H2SO4=AlSO4+H2↑
C. 镁粉着火不能用CO灭火的原因:2Mg+CO22MgO+C
D. 用石灰石浆吸收烟气中二氧化硫:CaCO3+SO2+O2=CaSO4+CO2
【答案】C
【解析】
【详解】A、拉瓦锡用加热汞的反应测定空气中氧气的含量,而不是红磷,汞加热生成氧化汞,反应的方程式为:,该选项不正确;
B、铝和硫酸反应生成硫酸铝,硫酸铝的化学式为Al2(SO4)3,则方程式为:,该选项不正确;
C、镁和二氧化碳反应生成氧化镁和碳,方程式正确,该选项正确;
D、用石灰石浆吸收烟气中二氧化硫,是因为碳酸钙和二氧化碳、氧气反应生成硫酸钙和二氧化碳,但该方程式没有配平,正确的为:,该选项不正确。
故选C。
10. 我国科学家成功实现了用CO2和Cu合成醋酸。其微观示意图如下。
下面说法不正确的是
A. 转化②是化合反应
B. 整个转化中,甲与丙的分子个数之比为2:1
C. 醋酸可使紫色石蕊溶液变成红色
D. 该项合成技术为缓解温室效应提供了新途径
【答案】B
【解析】
【详解】A. 根据反应的微观示意图,转化②的化学方程式为:CH4+CO2CH3COOH,由两种或两种以上的物质发生化学反应生成另一种物质的反应是化合反应,该反应是化合反应,此选项正确;
B. 转化①的化学方程式为:CO2+2H2OCH4+2O2,转化②的化学方程式为:CH4+CO2CH3COOH,所以整个转化中,甲与丙的分子个数之比为1:1,此选项错误;
C. 紫色石蕊溶液遇酸性溶液变红,醋酸显酸性,可使紫色石蕊溶液变成红色,此选项正确;
D. 空气中二氧化碳含量较高是造成温室效应的主要原因,所以该项合成技术为缓解温室效应提供了新途径,此选项正确。
故选B。
11. “嫦娥一号”卫星运载火箭量的动力主要由高氯酸铵(NH4ClO4)发生反应提供,其反应的化学方程式为2NH4ClO4N2↑+Cl2↑+2X↑+4H2O。下时说法不正确的是
A. X的化学式是O2B. N2化学性质稳定,可作保护气
C. 高氯酸铵属于混合物D. 反应后氯元素的化合价降低
【答案】C
【解析】
【详解】A. 反应前有2N、8H、2Cl、8O,反应后(X除外)有2N、8H、2Cl、4O,根据质量守恒定律,X的化学式是O2,此选项正确;
B. N2化学性质稳定,不易与其它物质发生化学反应,可作保护气,此选项正确;
C. 高氯酸铵由一种物质组成,属于纯净物,此选项错误;
D. 反应前氯元素的化合价为+7,反应后氯元素的化合价为0,反应后氯元素的化合价降低,此选项正确。
故选C。
12. 实验室利用下图装置进行碳还原氧化铜的实验。下列说法不正确的是
A. 装置①中固体变成红色,说明有单质铜生成
B. 装置②用于收集CO2
C. 装置③中出现气泡,不能说明装置①中反应已开始
D. 若m(碳):m(氧化铜) >3:40,反应过程中还会产生一氧化碳,需进行尾气处理
【答案】B
【解析】
【详解】A、碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳,单质铜是红色的,A正确,不符合题意;
B、装置①为加热装置,应保持干燥,装置③中是溶液,为了避免不当操作导致装置③中的溶液倒吸入装置①使试管炸裂,故在装置①和装置③中间连接装置②,所以装置②的作用是防止倒吸,B错误,符合题意;
C、开始加热时,装置中的气体受热膨胀溢出,在装置③也会出现气泡,所以装置③中出现气泡,不能说明装置①中反应已开始,C正确,不符合题意;
D、根据碳与氧化铜反应的质量关系可知m(碳):m(氧化铜) =3:40时,二者恰好完全反应,若m(碳):m(氧化铜) >3:40,即碳过量,则过量的碳会与生成的二氧化碳反应生成CO,D正确,不符合题意;
故选B。
13. 下列物质在给定条件下能够实现的是
A. NH4HCO3N2 NH3B. 焦炭 CO2CO
C Cu2(OH)2CO3 CO H2CO3D. Fe3O4FeFeCl3
【答案】B
【解析】
【详解】A. NH4HCO3在加热时不能生成N2,反应在给定条件下不能够实现,此选项不符合题意;
B. 焦炭是一种碳单质,焦炭在氧气中充分燃烧生成二氧化碳,二氧化碳与碳在高温条件下发生反应生成一氧化碳,反应在给定条件下能够实现,此选项符合题意;
C. Cu2(OH)2CO3发生分解反应生成氧化铜、二氧化碳、水,不能生成一氧化碳,二氧化碳能与水反应生成碳酸,一氧化碳不能与水反应生成碳酸,反应在给定条件下不能够实现,此选项不符合题意;
D. 氢气具有还原性,能与四氧化三铁反应生成铁,铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁,不能生成氯化铁,反应在给定条件下不能够实现,此选项不符合题意。
故选B。
14. 下到实验操作能达到实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A. CO燃烧生成二氧化碳,CH4燃烧生成二氧化碳和水,将两种气体分别点燃,在火焰上方罩干冷的烧杯,如果烧杯内壁有水雾出现,该气体是甲烷,如果无现象则是一氧化碳,该实验操作能达到实验目的,此选项符合题意;
B. KCl固体中混有KClO3,加入一定量MnO2,KClO3在二氧化锰作催化剂条件下,发生反应生成氧气、氯化钾,加热至质量不再减少,得到的是氯化钾、二氧化锰的混合物,KClO3被除去了,但引入了MnO2杂质,该实验操作不能达到实验目的,此选项不符合题意;
C. H2与氧化铜反应生成铜、水,一氧化碳与氧化铜反应生成铜、二氧化碳,将气体通入灼热的CuO,固体由黑色变为红色,不能证明H2中是否混有CO气体,该实验操作不能达到实验目的,此选项不符合题意;
D. NaCl和CaCl2都能溶于水,将混合物加水溶解、过滤、蒸发、洗涤、干燥,得到的仍然是两种物质的混合物,不能将两种物质分离,该实验操作不能达到实验目的,此选项不符合题意。
故选A。
15. 工业上用NO生产HNO3过程中的物质转化关系如图所示。下列有关说法不正确的是
A. 转化过程中,有两种元素的化合价发生改变
B. 反应①中,参加反应的NO与O2的分子数之比为2:1
C. 反应②为
D. 当O2、H2O足量时,60kgNO理论上最多生产84kgHNO3
【答案】D
【解析】
【详解】A、由转化关系图可知,氧气中氧元素的化合价为0,在含氧化合物中氧元素的化合价为-2,氧元素的化合价改变;在NO中氮元素的化合价为+2,在NO2中氮元素的化合价为+4,在HNO3中氮元素的化合价为+5,氮元素的化合价改变,故选项A正确;
B、反应①表示一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,反应的化学方程式为:,在化学方程式中分子数之比=化学计量数之比,参加反应的NO与O2的分子数之比为2:1,故选项B正确;
C、反应②表示二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,反应的化学方程式为:,故选项C正确;
D、当O2、H2O足量时,NO中的氮元素可完全转化为HNO3,即一个一氧化氮分子可生成一个硝酸分子,每30份质量的NO可生产63份质量的HNO3,则60kgNO理论上最多可生产126kgHNO3,故选项D不正确。
故选:D。
16. 取一支试管,按下列顺序加入试剂。
实验①:取一小块铜片置于试管中,加入稀硫酸,铜片不溶解。
实验②:向混合物中持续通入氧气并加热。溶液变成蓝色。
实验③:向生成的蓝色溶液中加入铁钉,观察到有气泡产生。
下列说法不正确的是
A. 实验①可得出:铜与稀硫酸常温时不发生反应
B. 实验②可特出:蓝色溶液中定含有CuSO4
C. 实验③中只发生一个反应,Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
D. 通过实验可以得到金属活动性顺序:Fe>(H)>Cu
【答案】C
【解析】
【详解】A、根据实验①的现象,铜片不溶解,说明铜与稀硫酸常温时不发生反应,故选项A说法正确;
B、稀硫酸溶液为无色液体,溶液变为蓝色,是因为铜先被氧化生成氧化铜,氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜,因此溶液变成蓝色,故选项B说法正确;
C、实验③中发生的反应有:溶液是蓝色,则含硫酸铜,铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,其中硫酸亚铁为浅绿色溶液,铜单质为红色固体,加入铁钉有气泡,说明反应物中硫酸有剩余,依据金属活动性顺序表,铁排在氢的前面,可以与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,故选项C说法不正确;
D、通过实验①可以得出在金属活动性顺序表中,铜排在氢的后面,通过实验③可以得出铁的活动性比铜强,排在铜的前面,铁排在氢的前面,因此通过实验可以得到金属活动性顺序:Fe>H>Cu,故选项D说法正确;
故选:C。
17. 构建化学基本观念是学好化学的基础。下列观点对应说法正确的是
A. 元素观:水银是由汞元素组成
B. 微粒观:保持液氧化学性质的最小微粒是氧原子
C. 转化观:铁丝燃烧生成氧化铁
D. 守恒观:4g氢气和16g氧气充分反应,生成20g水
【答案】A
【解析】
【详解】A、水银为金属汞,是由汞元素组成,该选项说法正确;
B、氧气是由氧分子构成,则保持液氧化学性质的最小微粒是氧分子,该选项说法不正确;
C、铁丝燃烧生成四氧化三铁,而不是氧化铁,该选项说法不正确;
D、由于,则4g氢气和16g氧气充分反应,氢气会有剩余,则不能生成20g氧气,该选项说法不正确。
故选A。
18. 图1是KNO3和NaCl两种固体的溶解度曲线,按图2进行实验,下列说法中不正确的是
A. NaCl的溶解度受温度影响不大
B. t2℃时,能配制得到溶质质量分数相同的KNO3和NaCl溶液
C. “某一步操作”前后的溶液状态变化过程是d点→b点
D. t2℃时将等质量的KNO3的饱和溶液和NaCl的饱和溶液分别降温到t1℃,所得溶液中溶质的质量关系:m(KNO3)>m(NaCl)
【答案】D
【解析】
【详解】A、由图1可知,氯化钠的溶解度受温度影响不大,A正确,不符合题意;
B、由图1可知,t2℃时氯化钠的溶解度大约为40g,硝酸钾的溶解度为80g,若向两杯等质量的水中分别加入约小于40g的等质量的氯化钠和硝酸钾,则可以得到溶质质量分数相同的KNO3和NaCl溶液,B正确,不符合题意;
C、由图2可知,“某一步操作后”溶液恰好饱和且溶质质量不变,即通过改变温度的方法将不饱和溶液变为饱和溶液,所以“某一步操作”前后的溶液状态变化过程是d点→b点,C正确,不符合题意;
D、由图1可知,氯化钠的溶解度受温度影响较小,硝酸钾的溶解度受温度影响较大,所以降低相同的温度时硝酸钾析出的晶体较多,所以t2℃时将等质量的KNO3的饱和溶液和NaCl的饱和溶液分别降温到t1℃,硝酸钾溶液减少的质量比氯化钠溶液减少的质量大,所得所得溶液中溶质的质量关系:m(KNO3)
19. 已知:Mg(OH)2MgO+H2O,CaCO3CaO+CO2↑某水垢为Mg(OH)2、CaCO3的混合物。某兴趣小组称取25.8g此水垢,加热,剩余固体的质量随加热时间的变化如图所示。
下列说法不正确的是
A. x点对应固体成分为MgO、Mg(OH)2和CaCO3
B. 图中m=15.2
C. 水垢中Mg(OH)2与CaCO3的质量比为29:100
D. 若剩余固体中钙元素的质量分数为40%,则剩余固体的成分是MgO和CaCO3
【答案】D
【解析】
【详解】A、根据题意氢氧化镁加热分解生成氧化镁和水,碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,结合坐标图可知0-T1时刻是氢氧化镁加热分解生成氧化镁和水,T1-T2时刻是碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,所以x点部分氢氧化镁分解,碳酸钙未分解,即固体成分是MgO、Mg(OH)2和CaCO3,A正确,不符合题意;
B、m点后固体质量不再减少,即水垢分解完全,0-T1时刻是氢氧化镁加热分解生成氧化镁和水,固体减少的质量=25.8g-24.0g=1.8g,即生成水的质量为1.8g,设氢氧化镁的质量为x
混合物中碳酸钙的质量=25.8g-5.8g=20.0g,设生成二氧化碳的质量为y
反应完后剩余固体的质量=24g-8.8g=15.2g,B正确,不符合题意;
C、根据上诉分析水垢中Mg(OH)2与CaCO3的质量比,C正确,不符合题意;
D、根据质量守恒定律,化学反应前后元素质量不变,则剩余固体中钙元素的质量等于碳酸钙中钙元素的质量,钙元素质量=,若剩余固体中钙元素的质量分数为40%,则剩余固体的质量=,即氢氧化镁完全分解,碳酸钙部分分解,所以则剩余固体的成分是MgO、CaO和CaCO3,D错误,不符合题意;
故选D。
20. 已知,Mg和MgCO3的混合物中镁元素与碳元素的质量比为4:1。现取一定质量该混合物放入烧杯中、加入过量的300.0g稀盐酸,固体全部溶解。将产生的气体通入足量澄清石灰水中、得到15.0g白色沉淀。下列说法正确的是
A. 生成气体的总质量为6.6g
B. 稀盐酸的溶质质量分数为7.3%
C. 混合物中Mg与MgCO3的质量比为2:7
D. 反应中生成氯化模的总质量为14.25g
【答案】C
【解析】
【详解】A、现取一定质量该混合物放入烧杯中、加入过量的300.0g稀盐酸,固体全部溶解。将产生的气体通入足量澄清石灰水中、得到15.0g白色沉淀。即生成碳酸钙15g,根据二氧化碳与澄清石灰水的主要成分氢氧化钙反应生成碳酸钙和水的原理可计算生成二氧化碳的质量,假设生成二氧化碳的质量为x
根据质量守恒定律,化学反应前后元素质量不变,所以二氧化碳中碳元素质量就是混合物中碳酸镁中碳元素质量,Mg和MgCO3的混合物中镁元素与碳元素的质量比为4:1,设混合物中镁元素质量为y,,y=7.2g,设碳酸镁中镁元素质量为z,碳酸镁中镁元素质量与碳元素质量比,z=3.6g,混合物中镁的质量=,设3.6g镁与盐酸充分反应生成氢气的质量为m
生成气体的总质量为6.6g+0.3g=6.9g,A错误,不符合题意;
B、由于反应中盐酸过量,剩余盐酸质量未知,所以无法计算稀盐酸的溶质质量分数,B错误,不符合题意;
C、根据分析混合物中镁的质量为3.6g,碳酸镁中镁的质量为3.6g,则碳酸镁的质量=,混合物中Mg与MgCO3的质量比为3.6g:12.6g=2:7,C正确,符合题意;
D、根据分析,混合物中镁元素质量为7.2g,根据质量守恒定律,生成的氯化镁中镁元素质量等于混合物中镁元素质量,所以生成氯化镁的质量=,D错误,不符合题意;
故选C。
第Ⅱ卷 (非选择题共60分)
21. 用化学符号表示。
(1)金刚石______;
(2)人体中含量最高的物质______;
(3)2个钠离子______;
(4)儿童缺少______元素严重时,会导致性侏儒症。
【答案】21. C 22.
23.
24.
【解析】
【小问1详解】
金刚石是碳的一种单质,直接由原子构成,可用元素符号直接表示,则金刚石的元素符号为C,故填:C;
【小问2详解】
人体中含量最高的物质是水,其化学式为H2O,故填:H2O;
【小问3详解】
由离子的表示方法,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,若表示多个该离子,就在其离子符号前加上相应的数字,则2个钠离子可表示为,故填:;
【小问4详解】
锌影响人体发育,儿童缺少锌元素,严重时会得侏儒症,其元素符号为Zn,故填:Zn。
22. 选择下列适当的物质填空(选填序号)。
A.食盐 B.石灰石 C.氧气 D.碳酸氢铵 E.干冰 F.洗洁精 G.明矾 H.武德合金
(1)工业炼铁所需矿石是______;
(2)可用于医疗急救的是______;
(3)厨房中作调味品的是______;
(4)可用于制保险丝的是______;
(5)农业上常作化肥的是______;
(6)可用于作乳化剂的是______。
【答案】22. B 23. C
24. A 25. H
26. D 27. F
【解析】
【小问1详解】
工业炼铁所需矿石是石灰石,石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转化为炉渣,故填:B;
【小问2详解】
氧气具有氧化性,能供给呼吸,可用于医疗急救,故填:C;
【小问3详解】
食盐有咸味,是厨房中常用的调味品,故填:A;
【小问4详解】
武德合金熔点低,可用于制保险丝,故填:H;
【小问5详解】
碳酸氢铵含氮元素,农业上可用作氮肥,故填:D;
【小问6详解】
洗洁精具有乳化作用,可用作乳化剂,能将油污乳化为细小油滴,随水冲走,故填:F。
23. 图为“探究微粒运动的实验”装置图。
(1)烧杯B中氨水的浓度变______(选填“大”或“小”)。
(2)烧杯C中的现象为______。
【答案】(1)小 (2)溶液无色变红色
【解析】
【小问1详解】
浓氨水具有挥发性,随着氨分子不断从B烧杯中运动出去,烧杯B中氨水的浓度渐渐变小。
【小问2详解】
酚酞溶液遇碱性溶液会变红色,烧杯B中挥发出来的氨气分子不断地运动,与烧杯C中的水结合成氨水,氨水显碱性,能使酚酞溶液变红色。
24. 2023年9月29日,杭州亚运会开幕式使用的液体火炬燃料“零碳甲醇”备受瞩目,它是CO2资源化利用的有效建径。
(1)电解制氢。水在半导体光催化剂作用下制备氢气的原理如图所示。光解水时,光能转化为______能,该反应过程中发生变化的微粒名称是______。
(2)甲醇合成。
①工业上可以将CO2和氢气在一定条件下制备零碳甲醇(CH3OH)原理,该反应的化学方程式为______。
②一定条件下,该反应在有、无分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图所示。由图可如,为提高甲醇产率,合成甲醇应选择的最佳条件为______。
(3)甲醇应用。
①以甲醇为火炬燃料,助力杭州绿色奥运。为确保甲醇完全燃烧。则参加反应的甲醇和氧气的分子个数比为______。
②零碳甲醇实现了废碳再生,CO2资源化循环利用,每生产100吨零碳甲醇,可以消耗______吨的CO2。
【答案】(1) ①. 化学 ②. 水分子
(2) ①. ②. 有分子筛膜,温度为210℃
(3) ①. 2:3 ②. 137.5
【解析】
【小问1详解】
①光解水时,光能转化为化学能;
②光解水的微观过程为水分子分成氢原子和氧原子,氢原子重新组合成氢分子,氧原子重新组合成氧分子,则发生改变的微粒为水分子;
【小问2详解】
①将CO2和H2在一定条件下反应生成的甲醇(CH3OH),根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,反应物中含C、H、O,生成物中也应含C、H、O,故生成的常见液体物质是水,该反应的化学方程式为:;
②由图可知,有分子筛膜、210℃时,甲醇的产率最高,此时是最佳条件;
【小问3详解】
①甲醇和氧气在点燃条件下生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为:,则参加反应的甲醇和氧气的分子个数比为2:3;
②设生成而二氧化碳的质量为x,根据碳守恒,则:
解得:x=137.5t
可以消耗137.5吨二氧化碳。
25. 茶叶中含有的茶多酚有益人体健康。茶多酚是一种白色晶体,易溶于热水,易氧化变色,略有吸水性。实验室从茶叶中提取茶多酚的步骤可简述为:
(1)操作①名称是___________。
(2)“一系列处理”的主要目的是除去茶叶提取液中的色素和生物碱等物质,将茶渣制成茶炭用于除去色素,说明茶炭具有___________性。
(3)操作①和操作②都用到的玻璃仪器是___________。
(4)下列说法正确的是___________(选填序号)。
a.为提高产率,需将茶叶粉碎、用冷水浸泡
b.进行操作②时控制一定温度,出现大量晶体时停止加热
c.获得的茶多酚晶体需要隔绝氧气和水,密封保存
【答案】(1)过滤 (2)吸附
(3)玻璃棒 (4)abc
【解析】
【小问1详解】
通过操作①得到茶渣和茶叶提取液可知,操作①为固液分离,过滤,故填:过滤;
【小问2详解】
茶渣制成茶炭用于除去色素,说明茶炭具有吸附性,故填:吸附;
【小问3详解】
操作①是过滤,操作②是蒸发结晶,两个操作中都用到的玻璃仪器是玻璃棒,故填:玻璃棒;
【小问4详解】
a、将茶叶样品粉碎、用冷水浸泡,可以提高茶多酚的浸出率,正确;
b、蒸发结晶时待蒸发皿中出现大量晶体时就要停止加热,利用余温将剩余液体蒸干,正确;
c、茶多酚易溶于热水,易氧化变色,略有吸水性,故获得的茶多酚晶体需要隔绝氧气和水,密封保存,正确。
故选:abc。
26. 电解饱和NaCl溶液可制取少量NaClO消毒液。
(1)利用如图所示装置,电解过程中,a极区生成Cl2,b极区生成气体单质M和NaOH,该气体单质的化学式为________。
(2)Cl2与NaOH溶液反应生成NaClO的同时还生成NaCl,该反应的化学方程式为______。
【答案】(1)H2 (2)2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O
【解析】
【分析】
【小问1详解】
电解饱和氯化钠溶液,a区生成氯气,b区生成氢氧化钠,根据质量守恒元素种类不变,还会生成气体单质是氢气,故填:H2。
【小问2详解】
Cl2与NaOH溶液反应生成NaClO的同时还生成NaCl,根据质量守恒元素种类不变,还会生成水,故填:2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O。
27. 结合下图回答问题。
(1)仪器名称:①______,②______。
(2)用高锰酸钾制O2,选用的发生装置是______(选期序号)。反应的化学方程式为______。选用D装置收集O2的理由是______。
(3)实验室用Zn与稀硫酸反应制取H2。反应的化学方程式为______。选用发生制置C相对于装置B的优点是______。
(4)利用图-1装置对氯酸钾制氧气进行研究。图-2表示实验时测得氧气浓度随温度的变化关系曲线。图-3表示各锰氧化物的质量分数随煅烧温度的变化关系曲线。
①图1中发生反应的化学方程式为______。
②由图2可知。对比两次实验可得到的结论是______。
③已知在空气中煅烧MnCO3会产生不同的锰氧化物,在370-410℃发生MnO转化为MnO2。称取一定质量MnO2与KClO3混合均匀加热至450℃以上,充分反应后冷却,溶解、过滤、洗涤、烘干后再称量,发现固体质量减少。分析图-3可知MnO2质量减少的主要原因是______。
【答案】(1) ①. 酒精灯 ②. 分液漏斗
(2) ①. A ②. 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ ③. 氧气的密度比空气的密度大
(3) ①. Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ ②. 可控制反应的发生或停止
(4) ①. 2KClO32KCl+3O2↑ ②. 二氧化锰可加快化学反应速率,同时不会改变生成物的质量 ③. 当温度在450℃左右时,MnO2的质量分数开始减小,Mn2O3的质量分数开始增大,说明此时MnO2发生反应生成Mn2O3,酒精灯外焰最高温度可达600℃以上,故加热后黑固体的质量减小。
【解析】
【小问1详解】
①是酒精灯,②是分液漏斗。
【小问2详解】
用高锰酸钾制O2,选用固固加热型发生装置A。高锰酸钾在加热条件下发生反应生成锰酸钾、二氧化锰、氧气,反应的化学方程式为:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。选用D装置收集O2的理由是:氧气的密度比空气的密度大。
【小问3详解】
Zn与稀硫酸反应生成氢气、硫酸锌,反应化学方程式为:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。选用发生制置C相对于装置B的优点是可控制反应的发生或停止,因为关闭装置C中的活塞,氢气不能排出,试管内压强变大,稀硫酸被压进长颈漏斗中与锌脱离,反应停止,打开活塞,氢气排出,试管内压强变小,稀硫酸进入试管内与锌接触,反应发生。
【小问4详解】
①氯酸钾在二氧化锰作催化剂、加热条件下发生反应生成氯化钾、氧气,则图1中发生反应的化学方程式为:2KClO32KCl+3O2↑。
②由图2可知。对比两次实验可得到的结论是:二氧化锰可加快化学反应速率,同时不会改变生成物的质量。
③已知在空气中煅烧MnCO3会产生不同的锰氧化物,在370-410℃发生MnO转化为MnO2。称取一定质量MnO2与KClO3混合均匀加热至450℃以上,充分反应后冷却,溶解、过滤、洗涤、烘干后再称量,发现固体质量减少。分析图-3可知MnO2质量减少的主要原因是:当温度在450℃左右时,MnO2的质量分数开始减小,Mn2O3的质量分数开始增大,说明此时MnO2发生反应生成Mn2O3,酒精灯外焰最高温度可达600℃以上,故加热后黑固体的质量减小。
28. 某兴趣小组对“一氧化碳还原氧化铁”实验进行拓展研究。
【查阅资料】①加热 MgCO3和Zn的混合物,产生三种氧化物。
②氯化亚铜溶液吸收CO会产生红色固体:2CuCl+2CO+2H2O=Cu2Cl2(CO)2·2H2O↓,氨水能加速反应。
【设计方案】根据上述资料设计如图实验装置。
【实验步骤】
(1)装配好实验装置后,先要______,再装入药品。
(2)打开活塞,通入适量氮气的目的是______。
关闭活塞,点燃酒精灯和酒精喷灯。
(3)观察实验现象,B处现象是______,该反应方程式是______;D处出现红色固体。
熄灭酒精灯和酒精喷灯。
【实验分析】
(4)写出A处反应的化学方程式______。
(5)下列关于该实验说法正确的是______(选填序号)。
a.B处固体质量减少 b.D处现象证明A、B处发生了反应
c.E处应放置一只燃着的酒精灯 d.实验结束后应继续通氮气至玻璃管冷却
(6)已知A处参加反应的MgCO3质量为3.36g,C处白色沉淀的质量为2g,从环保角度考虑D处CuCl的质量至少需要______g。
【答案】(1)检查装置的气密性
(2)排尽装置内的空气,防止加热时一氧化碳与空气的混合气发生爆炸
(3) ①. 红色固体逐渐变黑 ②.
(4)
(5)AD##DA (6)1.99
【解析】
【小问1详解】
连接好仪器,先检查装置的气密性,气密性良好再装入药品
【小问2详解】
装置内有空气,一氧化碳与空气的混合气在受热容易发生爆炸,所以通入适量氮气的目的是排尽装置内的空气,防止加热时一氧化碳与空气的混合气发生爆炸;
【小问3详解】
氧化铁为红色粉末,生成的铁粉为黑色粉末,所以B处现象为:红色固体逐渐变黑;一氧化碳和氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳,化学方程式为:;
【小问4详解】
加热 MgCO3和Zn的混合物,产生三种氧化物,根据质量守恒定律可知,有氧化镁,氧化锌生成,而B处红色固体变黑,说明有一氧化碳生成,化学方程式为:;
【小问5详解】
A、装置B处氧化铁失氧发生了还原反应生成铁,所以固体质量减少,正确;B、装置D处出现红色固体,说明有一氧化碳生成,证明A处发生了反应,但不能证明B处发生反应,错误;C、装置D中的氯化亚铜溶液和氨水能把尾气中的一氧化碳吸收,所以E处没有必要放点燃的酒精灯,错误;D、步骤④后,应继续通氮气至玻璃管冷却以防止停止通入氮气后空后空气进入玻璃管内使未冷却的铁重新被氧化,也可以防止液体倒吸入玻璃管内,造成玻璃管炸裂,正确;故答案选AD;
【小问6详解】
本题可以根据质量守恒定律来解答,整个过程中,碳元素质量是守恒的,碳酸镁反应后生成的一氧化碳,一部分一氧化碳与氧化铁反应后生成的二氧化碳与石灰水反应生成2g碳酸钙沉淀,即2g碳酸钙中碳元素质量和与氧化铁反应的一氧化碳中碳元素质量相等,因此根据2g碳酸钙的质量可求出与氧化铁反应生一氧化碳的质量。2g碳酸钙中碳元素的质量为:;则与氧化铁反应的一氧化碳的质量为:;则与氯化亚铜反应的一氧化碳的质量等于碳酸镁反应生成的一氧化碳质量减去与氧化铁反应的一氧化碳的质量,即:,设氯化亚铜的质量为x,
x=1.99g
答:CuCl质量最少需1.99g。
29. 现有一包固体粉末,可能含有Fe粉、MnO2、CaCl2、KMnO4、NaOH、CaCO3中的一种或几种。现做如下实验:
(1)取样用磁铁去吸引,发现有固体被吸引,则原固体中一定含有______。
(2)另取样溶于足量水,测量温度,无明显变化;过滤,得滤渣和无色滤液。则原固体中一定不含______。
(3)取(2)中无色滤液适量,加入肥皂水,有白色垢状物且产生泡沫少则原固体中一定含有______。
(4)取(2)中滤渣,加入足量的稀盐酸,有气泡产生且固体部分溶解。则原固体中一定含有______,可能含有______。
【答案】(1)Fe##铁
(2)NaOH、KMnO4
(3)CaCl2##氯化钙
(4) ①. CaCO3##碳酸钙 ②. MnO2##二氧化锰
【解析】
【小问1详解】
用磁铁吸引有固体被吸引,则含有Fe粉;
【小问2详解】
另取样溶于足量水,测量温度,无明显变化,说明一定没有氢氧化钠,氢氧化钠溶于水放热;过滤,得无色滤液和滤渣,说明无高锰酸钾,因为高锰酸钾溶于水呈紫红色;
【小问3详解】
取(2)中无色滤液适量,加入肥皂水,有白色垢状物且产生泡沫少,说明滤液中有含钙化合物,因为碳酸钙不溶于水,所以滤液中一定没有碳酸钙,故一定有氯化钙;
【小问4详解】
取(2)中滤渣,加入足量的稀盐酸,有气泡产生且固体部分溶解,碳酸钙与盐酸反应生成二氧化碳气体,所以一定有碳酸钙,不确定是否有二氧化锰。
30. 从古至今。铜及其化合物一直枝人类广泛应用。
一、对古代铜制品的认识
图-1
(1)先秦《考工记》中有关青铜成分记载:“六分其金而锡居其一”(注:此处“金”指铜),由此可知,雁鱼灯灯体的材质硬度比纯铜______(选填“大”或“小”)。
(2)雁鱼灯的灯罩可自由开合,以调节进风量的大小。当看到有大量黑烟产生时,应______(选填“扩大”或“减小”)进风口从而促进燃料充分燃烧,使用完毕后可将灯罩合住即可将其熄灭,其原理是______。
(3)雁鱼灯出土时表面某些部分存在绿色锈蚀。主要成分是碱式碳酸铜。写出铜生锈的化学方程式为______。该物质可用棉签蘸取______(填化学式)擦拭除去。
(4)铜锈成分非常复杂。考古专家将铜锈分为无害锈和有害锈,碱式碳酸铜是无害锈,而碱式氯化铜是有害锈,结构如图-2所示,无害锈能保护雁鱼灯的原因可能是______。
二、碱式氯化铜的制备
碱式氯化铜[Cux(OH)yClz]是绿色固体,难溶于水,能溶于稀盐酸和氨水,是重要的杀虫剂,以废铜屑(Cu和少量CuO)为原料制备碱式氯化铜的主要流程如下。
(5)“酸溶”时,为使废铜屑充分反应,可采取的措施有______。
(6)“酸溶”时的反应为CuO+2HCl=CuCl2+H2O。“氧化”时铜单质全部转化为氯化铜,反应的化学方程式为______,该过程中反应温度不宜太高,原因是______。
(7)“转化”中滴入稀盐酸过量,碱式氯化铜的产量______(选填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
三、碱式氯化铜的组成测定
称取碱式碳酸铜和碱式氯化铜[Cux(OH)yClz]混合固体54.0g置于装置A中,控制不同的温度对其加热,测得装置B和C的质量如表。
图-3
表:装置B和C的质量变化
资料:①加热到200℃以上,Cu2(OH)2CO3开始分解;加热到400℃以上,碱式氯化铜开始分解生成CuO、HCl和 H2O。
②浓硫酸、碱石灰可作干燥剂,碱石灰还能吸收HCl 和CO2。
(8)装置D的作用是______。
(9)表中m的值是______。Cux(OH)yClz中x:y:z=______。
(10)将装置A中固体继续加热到1000℃,发现固体质量减少4.0g后质量不再改变,则此过程中发生反应的化学方程式为______。
【答案】(1)大 (2) ①. 扩大 ②. 隔绝氧气
(3) ①. ②. (或H2SO4)
(4)碱式碳酸铜在铜表面能形成一层致密的保护膜,阻碍内部的铜与外界潮湿空气接触反应生锈,起到保护作用
(5)搅拌,使固液充分混合(或将废铜屑粉碎)合理即可
(6) ①. ②. 温度太高过氧化氢易分解,盐酸易挥发
(7)偏低 (8)吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,防止影响实验结果
(9) ①. 200.9 ②. 2:3:1
(10)
【解析】
【小问1详解】
根据题意“六分其金而锡居其一”可知青铜是铜锡合金,合金的硬度大于组成其成分金属的硬度,所以雁鱼灯灯体的材质硬度比纯铜大,故填:大;
【小问2详解】
雁鱼灯点燃时,当看到有大量黑烟产生,说明燃料不充分燃烧,此时应增大氧气的浓度,即扩大进风口从而促进燃料充分燃烧,故填:扩大;
灯罩合住起到隔绝氧气的作用,所以使用完毕后可将灯罩合住即可将其熄灭,其原理是隔绝氧气,达到灭火的目的,故填:隔绝氧气;
【小问3详解】
铜生锈是铜和氧气、二氧化碳、水作用生成碱式碳酸铜的过程,化学方程式为,故填:;
含有氢氧根离子和碳酸根离子的盐可溶于酸,所以该物质可用棉签蘸取HCl或H2SO4擦拭除去,故填:HCl(或H2SO4);
【小问4详解】
碱式碳酸铜是无害锈,碱式碳酸铜在铜表面能形成一层致密的保护膜,阻碍内部的铜与外界潮湿空气接触反应生锈,起到保护作用,故填:碱式碳酸铜在铜表面能形成一层致密的保护膜,阻碍内部的铜与外界潮湿空气接触反应生锈,起到保护作用;
【小问5详解】
“酸溶”时,为使废铜屑充分反应,可采取的措施有搅拌,使固液充分混合或将废铜屑粉碎,增大接触面积,故填:搅拌,使固液充分混合(或将废铜屑粉碎)合理即可。
【小问6详解】
以废铜屑(Cu和少量CuO)为原料制备碱式氯化铜,氧化铜能直接溶于盐酸,铜不能溶于盐酸,所以过滤后的滤渣中是铜,由流程图可知氧化时是双氧水、盐酸与铜反应生成氯化铜,化学方程式为,故填:;
温度太高过氧化氢易分解,盐酸易挥发,导致反应不完全,所以该过程中反应温度不宜过高,故填:温度太高过氧化氢易分解,盐酸易挥发;
【小问7详解】
碱式氯化铜会与盐酸反应,所以“转化”中滴入稀盐酸过量,碱式氯化铜的产量偏低,故填:偏低;
【小问8详解】
空气中有水蒸气和二氧化碳,该实验是通过测定混合物分解生成的二氧化碳、水、氯化氢气体的质量来确定混合物的成分,所以应阻止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置,故装置D的作用是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,防止影响实验结果,故填:吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,防止影响实验结果;
【小问9详解】
根据资料:加热到200℃以上,Cu2(OH)2CO3开始分解,浓硫酸、碱石灰可作干燥剂,碱石灰还能吸收HCl 和CO2,即浓硫酸吸收生成的水,碱石灰吸收生成的二氧化碳和氯化氢气体,所以250℃时装置C增加302.2g-300g=2.2g,即生成二氧化碳2.2g,设分解的碱式碳酸铜的质量为x,生成氧化铜的质量为y,生成水的质量为z
装置B增加的质量,即生成水的质量,所以装置B的质量=200g+0.9g=200.9g,故填:200.9
加热到400℃以上,碱式氯化铜开始分解生成CuO、HCl和 H2O。500℃时是碱式氯化铜完全分解,此时装置C又增加309.5g-302.2g=7.3g,即生成氯化氢的质量为7.3g,装置B又增加204.5g-200.9g=3.6g,即生成水的质量为3.6g,根据上诉分析,混合物中碱式碳酸铜的质量为11.1g,混合物质量为54g,所以混合物中碱式氯化铜的质量=54g-11.1g=42.9g,根据质量守恒定律,生成氧化铜的质量=42.9g-7.3g-3.6g=32g,在碱式氯化铜中铜原子:氧原子:氢原子:氯原子的个数比,所以x:y:z=2:3:1,故填:2:3:1;
【小问10详解】
碱式碳酸铜和碱式氯化铜分解完后,装置A中剩余固体为氧化铜,质量为8g+32g=40g,其中铜元素质量=,氧元素质量=40g-32g=8g,将装置A中固体继续加热到1000℃,发现固体质量减少4.0g后质量不再改变,根据质量守恒定律,减少的质量应是氧元素的质量,即有4g氧元素变成氧气了,铜元素质量不变,则固体生成物的质量为40g-4g=36g,其中铜原子:氧原子个数比=,即固体生成物是,则此过程中发生反应的化学方程式为,故填:。选项
归类
内容
A
金属材料
锌粒、黄铜、不锈钢
B
可燃气体
氢气、氧气、天然气
C
常见溶液
白酒、液氮、食盐水
D
黑色固体
氧化铜、氧化镁、二氧化锰
选项
物质
目的
主要实验操作
A
CO、CH4
鉴别
点燃,在火焰上方罩干冷的烧杯,观察现象
B
KCl固体中混有KClO3
除杂
加入一定量MnO2,加热至质量不再减少
C
H2中是否混有CO气体
检验
通入灼热的CuO,观察规象
D
NaCl和CaCl2固体混合物
分离
加水溶解、过滤、蒸发、洗涤、干燥
温度/℃
装置B/g
装置C/g
室温
200.0
300.0
250℃
m
302.2
500℃
204.5
309.5
江苏省淮安市2023-2024学年九年级上学期1月期末化学试题: 这是一份江苏省淮安市2023-2024学年九年级上学期1月期末化学试题,共6页。
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