2016-2017学年江苏省无锡市滨湖区九年级(上)期中化学试卷
一、选择题(共15小题,每小题1分,满分15分)
1.“绿色化学”的提出,使更多的化学工艺和产品向着环境友好的方向发展,化学必将使世界变得更加绚丽多彩.下列说法中错误的是( ) A.利用化学合成药物,保障人体健康 B.利用化学开发新能源,改善生存条件 C.利用多种稀有气体,制成各种光源 D.利用大量化肥和农药,增加粮食产量 2.下列图示的实验基本操作正确的是( )
A.塞紧橡皮塞 B.读取液体体积
C.用纸槽将固体粉末送入试管D.熄灭酒精灯
3.物质的下列性质中,属于化学性质的是( ) A.颜色、状态 C.密度、硬度
B.氧化性、可燃性 D.熔点、沸点
4.下列实验现象描述正确的是( ) A.木炭燃烧后生成黑色固体
B.铁丝在氧气中剧烈燃烧,生成黑色的四氧化三铁 C.硫在空气中燃烧后生成有刺激性气味的气体 D.燃着的小木条伸入呼出气体中会燃烧更旺 5.与元素的化学性质关系最密切的是( ) A.该元素原子的相对原子质量 C.该元素原子的核外电子数
B.该元素原子的核电荷数 D.该元素原子的最外层电子数
6.下列是几种粒子的结构示意图,其中表示原子的是( )
A. B. C. D.
7.下列有关空气的说法错误的是( )
A.按质量计算,空气中含有氮气约78%,氧气约21% B.洁净的空气对于人类和其他动植物都是非常重要的 C.空气中各种成分的含量是相对稳定的 D.PM2.5是造成空气污染的主要污染物之一 8.下列关于催化剂的说法正确的是( ) A.催化剂必定加快反应速率
B.反应前后催化剂的化学性质通常会发生改变
C.用氯酸钾制取氧气时,加入催化剂可使生成氧气的质量增加
D.过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气后,二氧化锰可以回收并仍可用作催化剂 9.2016年10月5日,诺贝尔化学奖颁给了在分子层面研究“分子机器的设计与合成”领域有突出贡献的三位科学家.下列有关分子的说法错误的是( ) A.分子质量体积都很小
B.水变成水蒸气是因为分子体积变大 C.品红在水中扩散说明分子在不断运动
D.人类已经能借助仪器观测到分子是真实存在的
10.溴元素的原子结构示意图及其在周期表中的信息如下图所示.下列关于该元素说法错误
的是( )
A.该元素为非金属元素 B.n=5
C.形成的离子是:Br﹣ D.原子序数为35
11.维生素C(C6H8O6)主要存在于蔬菜、水果中,它能促进人体生长发育,增强人体对疾病的抵抗力.下列关于维生素C的说法错误的是( ) A.维生素C的相对分子质量是176 B.维生素C中碳元素的质量分数为40.9% C.维生素C是由碳元素、氧元素和氢元素组成 D.维生素C中C、H、O三种元素的质量比为6:8:6
12.下列知识整理的内容都正确的一组选项是( )
A、物质转化 ①硬水转化成软水﹣过滤 ②二氧化碳转化成氧气﹣光合作用 C、爱护水资源 ①要防止水体污染 ②地球表面水资源丰富,不需节约用水 A.A
B.B
B、实验记录 ①酚酞溶液中滴入浓氨水,溶液不变色 ②蜡烛火焰分三层,外焰、内焰和焰心 D、物质鉴别 ①硫粉、木炭粉﹣观察颜色 ②空气、氧气、二氧化碳﹣燃着的木条 C.C
D.D
13.据报道,中国科学技术大学研究人员利用钴及其氧化物成功研制一种新型催化剂,可将 二氧化碳高效“清洁”地转化成液体燃料,反应的微观示意图如下.下列说法错误的是( )
A.上图中含有3种分子 B.分子在化学变化中可以再分 C.反应物和生成物中共有两种氧化物
D.化学反应前后原子种类、数目及元素种类没有发生变化
14.①原子的质量主要集中在原子核上②稀有气体某同学梳理归纳了以下知识点:(氦除外)③自然原子最外层电子数为8个,所以最外层电子数为8个的粒子一定是稀有气体的原子;⑤由一种元素组成的物质一界的物质都是以化合物形式存在的④点燃氢气前一定要先验纯;定是单质.其中说法正确的有( ) A.2个
B.3个
C.4个
D.5个
15.氧气和甲、乙、丙、丁四种物质间的相互转化关系如图所示,下列说法错误的是( )
A.甲可以是CO2,反应②通过呼吸作用实现 B.乙可能是H2O2
C.O2→丙的转化可能属于缓慢氧化 D.丁可能是氯酸钾
二、填空题(本题共4小题,共35分):
16.(7分)通过化学启蒙学习,同学们对组成万物的基本物质有了进一步的理解. (1)现有H、C、N、O、Cu四种常见的元素,请选用其中的元素写出符合下列要求的物质各一种(用化学式表示):
①人体中含量最多的物质 ; ②含有铜元素的化合物 ; ③能使澄清石灰水变浑浊的气体 ; ④空气中含量最多的气体 . (2)氢气是理想的清洁高能燃料,以水为原料生产氢气的方法有多种. 方法Ⅰ:电解水法.写出电解水的符号表达式 .
方法Ⅱ:光解水法.我国科学家已研制出在新型高效光催化剂作用下,利用太阳能分解水制氢气.水在通过并接触催化剂表面时,分解的微观过程用示意图表示如下:(“○”表示氢原子,“●”表示氧原子,“
”表示催化剂).
则水分解微观过程的正确顺序是 (填数字序号).上述变化过程中,不能再分的粒子是 (填粒子名称).
17.(12分)实验室制取气体时所需的一些装置如图1所示.据图回答下列问题:
(1)写出指定仪器的名称:① ;
(2)实验室用高锰酸钾为原料制取一瓶较纯净的氧气,应选用A装置和 (填字母)装置,该反应的符号表达式为 ;试管口略向下倾斜的原因是 ;实验中若要调整试管的
高度,则应调节 (填“a”、“b”或“c”)旋钮.若用F装置收集氧气,则气体从 (填“d”或“e”)进入;若用D装置收集氧气,检验氧气已经集满的方法是 .
(3)为了防止人体缺碘患上“大脖子病”,市售食盐中添加了少量的碘酸钾(KIO3),并在使用说明中强调“不宜高温烹煮”.已知碘酸钾与氯酸钾性质相似,试写出碘酸钾在加热条件下分解的符号表达式 ;碘酸钾中碘元素的化合价为 .
(4)实验室用过氧化氢制取氧气比较快捷,但是反应不容易控制.为了实现反应的可控性,某化学兴趣小组设计了如下创新操作:取一根长的粗铜丝,将一端对折成平行状,用水将按比例混合均匀的水泥和MnO2调好并黏在铜丝对折处,滚成圆柱状,晾干使用.按照图2装配好仪器,通过抽拉操作实现了催化剂与过氧化氢溶液的接触、分离.请写出该反应的符号表达式: ;在该实验设计中,不但可以控制反应的开始和结束,还有的优点是 . 除二氧化锰外,某些金属离子对过氧化氢溶液也有催化作用,如CuSO4溶液中的Cu.小明在实验中发现氯化铁(Fe和Cl构成)溶液也能加快过氧化氢的分解速率,为验证是Fe
3+
﹣
2+
3+
对过氧化氢溶液起到了催化作用,以下三个实验中,他必须要完成的是 (填字母). A.在5mL5%的过氧化氢溶液中加入2~3滴硫酸铁(Fe3+和SO42﹣构成)溶液,产生大量气泡
B.在5mL5%的过氧化氢溶液中加入2~3滴氯化钠溶液,几乎无气泡产生
C.在5mL5%的过氧化氢溶液中加入2~3滴氯化铜(Cu2+和Cl﹣构成)溶液,产生大量气泡.
18.(5分)氮气是一种重要的工业原料,广泛应用于化肥等工业.工业常用PSA变压吸附制氮气,某学习小组查阅到相关制氮气工艺流程(如图1),并展开学习,请回答相关问题:
【查阅资料】:
1、在同等条件下,碳分子筛对不同气体的吸附强度不同,如图2所示; 2、碳分子筛可以再生,能重复使用.
(1)吸附塔中碳分子筛具有吸附性,这种性质是 (填“化学”、或“物理”)性质,根据图2所示,要增强碳分子筛的吸附能力,可采取的方法 ;
N2和另一种单质气体在500℃、(2)氮气化学性质比较稳定,写出与之相关的一条用途 ,200MPa及催化剂的条件下发生反应,生成NH3,反应的符号表达式为 . (3)对于该工艺的说法准确的是 (填字母);
A.碳分子筛再生的方法是,降低吸附塔中压强,利用N2吹扫,使被吸附气体和碳分子筛分离
B.相对于分离液态空气,该工艺的优点是无需将空气液化 C.碳分子筛可以重复使用,成本低廉.
19.(11分)二百多年前,法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成
分.仿照这个历史上著名实验的原理,我们可以用图1所示装置来测定空气中氧气的含量,请写出红磷燃烧的符号表达式 ,该反应属于 反应(填一种基本反应类型). 【提出问题】用红磷燃烧的方法为什么测出的氧气含量远低于21%?
【分析讨论】(1)实验装置漏气;(2) ,导致装置内氧气有剩余;(3)… 【实验与交流】在老师的指导下,同学们查阅了白磷、红磷等物质燃烧需要的最低含氧量如下: 资料1:
可燃物名称 最低含氧量/% 红磷 8.0 白磷 4.0 蜡烛 16.0 甲、乙、丙三个小组分别用上述过量红磷、白磷、蜡烛三种物质进行该实验,用测氧气浓度的传感器测得反应后的氧气浓度分别为8.85%、3.21%、16.7%,数据与表中的理论值基本一致.其中蜡烛燃烧后用测一氧化碳浓度传感器测算一氧化碳浓度约为2%.
资料2:蜡烛或者木炭在密闭的集气瓶中燃烧,氧气浓度会不断变小,会有一氧化碳气体生成.常温下一氧化碳难溶于水,且不与澄清石灰水反应.根据以上信息回答下列问题: (1)白磷和红磷相比,使用白磷能使结果更准确,其原因是 .
(2)请写出木炭燃烧的符号表达式 ;有同学提议选用木炭替代红磷做实验,在集气瓶 底部预先放少量澄清石灰水吸收生成的二氧化碳气体,小华觉得不可行,其主要原因是 .【实验改进】小邹同学改进了教材中的实验,设计出了如图2所示的实验装置.实验步骤如下:
①如图2所示,连接仪器,检查装置的气密性,发现装置的气密性良好.
②在集气瓶里装进适量a体积的水,燃烧匙里放一块白磷(白磷燃烧所需要的最低温度是40℃),并在酒精灯上把玻璃棒下端加热,按图示装置把集气瓶中的空气密封起来,把长导管的另一端放入盛有足量水的烧杯中.(注:集气瓶内的长导管已伸到了瓶底). ③用力把预先加热过的玻璃棒按下与白磷接触,观察到白磷立即着火燃烧,产生大量白烟,同时放出大量的热.
④待白磷燃烧熄灭后,稍加振荡,白烟消失.
⑤待集气瓶完全冷却至室温,量出集气瓶中水的体积是b,整个集气瓶的体积是c. ⑥根据a、b、c三个数据,计算出空气中氧气的体积分数.根据以上信息,回答下列问题; (1)在白磷开始燃烧到最后熄灭的过程中,集气瓶内水面的变化情况是 . (2)若实验非常成功,当c为500mL,a=100mL,则b= mL.
(3)组内成员小张对“实验前集气瓶里要装进适量a体积的水”非常不理解.咨询了组长小明之后,他终于明白“a体积的水”的作用,其一是为了加快步骤⑤中集气瓶的冷却速度;其二则主要是 .
(4)在上述实验中,下列操作的实施和实验现象的出现,会导致实验最后产生的实际值大于理论值的是 (填字母). A.用蜡烛代替白磷
B.用红磷代替白磷(红磷燃烧所需要的最低温度在240℃左右) C.集气瓶没有冷却到室温
D.实验前集气瓶里没有装a体积的水
(5)已知化学反应前后元素种类和质量都不发生改变,若该实验中消耗的氧气质量为0.12克,则理论上生成的五氧化二磷的质量为 g(计算结果保留两位小数).
2016-2017学年江苏省无锡市滨湖区九年级(上)期中化学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(共15小题,每小题1分,满分15分)
1.“绿色化学”的提出,使更多的化学工艺和产品向着环境友好的方向发展,化学必将使世界变得更加绚丽多彩.下列说法中错误的是( ) A.利用化学合成药物,保障人体健康 B.利用化学开发新能源,改善生存条件 C.利用多种稀有气体,制成各种光源 D.利用大量化肥和农药,增加粮食产量 【考点】绿色化学.
【分析】由题意,根据化学研究的领域和化学的用途来分析判断回答本题.
【解答】解:A、人类正在着力研制抵抗此病毒的药物,研制新药体现了利用化学合成药物,保障人体健康.说法正确;
B、可以研制新材料、开发新能源,有利于改善人类的生存条件.说法正确; C、将稀有气体制成多种电光源是利用了稀有气体通电能发出有色光.说法正确; D、大量使用农药、化肥虽然可以增加粮食产量,但是会污染环境,故说法错误. 故选D.
【点评】本题考查化学在生产、生活中的应用,难度不大,会运用化学知识解释生产生活现象,学以致用.
2.下列图示的实验基本操作正确的是( )
A.塞紧橡皮塞 B.读取液体体积
C.用纸槽将固体粉末送入试管D.熄灭酒精灯
【考点】仪器的装配或连接;测量容器-量筒;加热器皿-酒精灯;固体药品的取用. 【分析】A、根据把橡皮塞塞进试管口的方法进行分析判断. B、根据量筒读数时视线要与凹液面的最低处保持水平进行分析判断. C、根据向试管中装粉末状固体药品的方法进行分析判断. D、使用酒精灯时要注意“两查、两禁、一不可”.
【解答】解:A、把橡皮塞慢慢转动着塞进试管口,切不可把试管放在桌上在使劲塞进塞子,以免压破试管,图中所示操作错误.
B、量取液体时,视线与液体的凹液面最低处保持水平,图中视线没有与液体的凹液面最低处保持水平,操作错误.
C、取用粉末状药品,试管横放,用药匙或纸槽把药品送到试管底部,图中所示操作正确. D、使用酒精灯时要注意“两查、两禁、一不可”,熄灭酒精灯时,不能用嘴吹灭酒精灯,应用灯帽盖灭,图中所示操作错误. 故选:C.
【点评】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.物质的下列性质中,属于化学性质的是( ) A.颜色、状态 C.密度、硬度
B.氧化性、可燃性 D.熔点、沸点
【考点】化学性质与物理性质的差别及应用.
【分析】物理性质是指物质不需要发生化学变化就表现出来的性质.化学性质是指物质在化学变化中表现出来的性质.而化学变化的本质特征是变化中有新物质生成,因此,判断物理性质还是化学性质的关键就是看表现物质的性质时是否有新物质产生.
【解答】解:物质的颜色、状态、气味、熔点、沸点、硬度、密度等性质,不需要发生化学变化就表现出来,因此,都属于物理性质.
A、颜色、状态不需要通过化学变化表现出来,属于物理性质,故A错;
B、氧化性、可燃性都需要通过物质发生化学变化表现出来,属于化学性质,故B正确; C、密度、硬度不需要通过化学变化表现出来,属于物理性质,故C错; D、熔点、沸点不需要通过化学变化表现出来,属于物理性质,故D错. 故选B.
【点评】物理性质、化学性质是一对与物理变化、化学变化有密切关系的概念,联系物理变化、化学变化来理解物理性质和化学性质,则掌握起来并不困难.
4.下列实验现象描述正确的是( ) A.木炭燃烧后生成黑色固体
B.铁丝在氧气中剧烈燃烧,生成黑色的四氧化三铁 C.硫在空气中燃烧后生成有刺激性气味的气体 D.燃着的小木条伸入呼出气体中会燃烧更旺
【考点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象;吸入空气与呼出气体的比较. 【分析】A、根据木炭燃烧的现象进行分析判断. B、根据铁丝在氧气中燃烧的现象进行分析判断. C、根据硫在空气中燃烧的现象进行分析判断.
D、根据呼出气体在含有较多的二氧化碳气体进行分析判断.
【解答】解:A、木炭燃烧,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,故选项说法错误. B、铁丝在氧气中剧烈燃烧,生成黑色的四氧化三铁,是实验结论而不是实验现象,故选项说法错误.
C、硫在空气中燃烧,产生一种具有刺激性气味的气体,故选项说法正确.
D、呼出气体在含有较多的二氧化碳气体,燃着的小木条伸入呼出气体中,木条熄灭,故选项说法错误. 故选:C.
【点评】本题难度不大,掌握常见物质燃烧的现象即可正确解答,在描述实验现象时,需要注意光和火焰、烟和雾、实验结论和实验现象的区别.
5.与元素的化学性质关系最密切的是( ) A.该元素原子的相对原子质量 C.该元素原子的核外电子数
B.该元素原子的核电荷数 D.该元素原子的最外层电子数
【考点】核外电子在化学反应中的作用.
【分析】物质的结构决定物质的性质.因为物质参加化学反应时发生作用(得失电子)的一般只是最外层电子,所以说与元素化学性质最密切的是最外层电子数.
【解答】解:由题意可知,最外层电子数与元素的化学性质关系最密切.因为物质参加化学反应时发生作用(得失电子)的一般只是最外层电子. 故选D.
【点评】了解原子的定义和构成:原子由原子核和核外电子构成;了解核外电子在化学反应中的作用.
6.下列是几种粒子的结构示意图,其中表示原子的是( ) A.
B.
C.
D.
【考点】原子结构示意图与离子结构示意图.
【分析】根据当质子数=核外电子数,为原子;当质子数>核外电子数,为阳离子;当质子数<核外电子数,为阴离子;据此进行分析解答.
【解答】解:A、质子数=核外电子数=10,为原子,故选项正确.
B、质子数=8,核外电子数=10,质子数<核外电子数,为阴离子,故选项错误. C、质子数=12,核外电子数=10,质子数>核外电子数,为阳离子,故选项错误. D、质子数=9,核外电子数=10,质子数<核外电子数,为阴离子,故选项错误. 故选:A.
【点评】本题难度不大,考查学生对粒子结构示意图及其意义的理解,明确粒子中核内质子数和核外电子数之间的关系是解题的关键.
7.下列有关空气的说法错误的是( )
A.按质量计算,空气中含有氮气约78%,氧气约21% B.洁净的空气对于人类和其他动植物都是非常重要的 C.空气中各种成分的含量是相对稳定的 D.PM2.5是造成空气污染的主要污染物之一
【考点】空气的成分及各成分的体积分数;空气对人类生活的重要作用;空气的污染及其危害.
【分析】根据空气的成分、应用、污染等方面的知识分析判断有关的说法.
【解答】解:A、按体积计算,空气 中含有氮气约78%,氧气约21%,故说法错误; B、空气是一种十分重要的天然资源,具有广泛的应用,故说法正确; C、空气中各种成分的含量是相对稳定的,故说法正确; D、PM2.5是造成空气污染的主要污染物之一,故说法正确. 故选A.
【点评】本题的难度不大,了解空气的成分、应用、污染等方面的知识即可分析解答.
8.下列关于催化剂的说法正确的是( ) A.催化剂必定加快反应速率
B.反应前后催化剂的化学性质通常会发生改变
C.用氯酸钾制取氧气时,加入催化剂可使生成氧气的质量增加
D.过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气后,二氧化锰可以回收并仍可用作催化剂 【考点】催化剂的特点与催化作用.
【分析】在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂(又叫触媒).催化剂的特点可以概括为“一变二不变”,一变是能够改变化学反应速率,二不变是指质量和化学性质在化学反应前后保持不变. 【解答】解:A、催化剂能加快反应速度也能减慢反应速度,故选项说法错误. B、反应前后催化剂的化学性质不变,故选项说法错误.
C、用氯酸钾制取氧气时,加入催化剂只能改变化学反应速率,对生成物的质量无影响,使用催化剂不能增加氧气的质量,故选项说法错误.
D、过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气后,二氧化锰难溶于水,可以回收并仍可用作催化剂,故选项说法正确. 故选:D.
【点评】本题难度不大,考查对催化剂概念的理解,掌握催化剂的特征(“一变二不变”)是正确解答本题的关键.
9.2016年10月5日,诺贝尔化学奖颁给了在分子层面研究“分子机器的设计与合成”领域有突出贡献的三位科学家.下列有关分子的说法错误的是( ) A.分子质量体积都很小
B.水变成水蒸气是因为分子体积变大 C.品红在水中扩散说明分子在不断运动
D.人类已经能借助仪器观测到分子是真实存在的 【考点】分子的定义与分子的特性.
【分析】分子、原子和离子是构成物质的基本微粒,它们很小,之间有间隔,总是不断运动的.
【解答】解:A、分子质量体积都很小,该选项说法正确;
B、水变成水蒸气不是因为分子体积变大,是因为水分子之间的间隔变大,该选项说法不正确;
C、品红在水中扩散说明分子在不断运动,该选项说法正确;
D、人类在分子层面研究“分子机器的设计与合成”,说明人类已经能借助仪器观测到分子是真实存在的,该选项说法正确. 故选:B.
【点评】微观粒子总是不断运动的,温度越高,运动的越快,温度越低,运动的越慢.
10.溴元素的原子结构示意图及其在周期表中的信息如下图所示.下列关于该元素说法错误
的是( )
A.该元素为非金属元素 B.n=5
C.形成的离子是:Br﹣ D.原子序数为35
【考点】原子结构示意图与离子结构示意图;元素周期表的特点及其应用.
【分析】A、金属元素名称一般有“钅”字旁,固态非金属元素名称有“石”字旁,气态非金属元素名称有“气”字头,液态非金属元素带“氵”旁. B、当质子数=核外电子数,为原子.
C、若原子的最外层电子数≥4,在化学反应中易得电子,若最外层电子数<4,在化学反应中易失去电子.
D、根据图中元素周期表可以获得的信息:左上角的数字表示原子序数,进行分析判断. 【解答】解:A、溴带“氵”旁,属于非金属元素,故选项说法正确.
B、当质子数=核外电子数,为原子,由溴元素的原子结构示意图,35=2+8+18+n,n=7,故选项说法错误.
C、由溴元素的原子结构示意图,其最外层电子数为7,在化学反应中易得到1个电子而形
﹣
成带1个单位负电荷的阴离子,其离子符号为Br,故选项说法正确.
D、根据图中元素周期表可以获得的信息:左上角的数字表示原子序数,则该元素的原子序数为35,故选项说法正确. 故选:B.
【点评】本题难度不大,灵活运用元素周期表中元素的信息(原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量)、原子结构示意图的含义是正确解答本题的关键.
11.维生素C(C6H8O6)主要存在于蔬菜、水果中,它能促进人体生长发育,增强人体对疾病的抵抗力.下列关于维生素C的说法错误的是( ) A.维生素C的相对分子质量是176 B.维生素C中碳元素的质量分数为40.9% C.维生素C是由碳元素、氧元素和氢元素组成 D.维生素C中C、H、O三种元素的质量比为6:8:6
【考点】化学式的书写及意义;相对分子质量的概念及其计算;元素质量比的计算;元素的质量分数计算.
【分析】A.根据相对分子质量为构成分子的各原子的相对原子质量之和,进行分析判断; B.根据物质中元素的质量分数的计算方法来分析; C.根据维生素C (C6H8O6)化学式的含义进行分析判断;
D.根据化合物中各元素质量比=各原子的相对原子质量×原子个数之比,进行分析判断. 【解答】解:A.维生素C的相对分子质量为12×6+1×8+16×6=176,故正确; B.维生素C中碳元素的质量分数为
=40.9%;故正确;
C.由维生素C (C6H8O6)化学式可知,维生素C由碳元素、氢元素和氧元素组成,故正确;
D.维生素C中碳、氢、氧三种元素的质量比=(6×12):(1×8):(6×16)=9:1:12,故错误. 故选D.
【点评】本题难度不大,考查同学们结合新信息、灵活运用化学式的含义与有关计算进行分析问题、解决问题的能力.
12.下列知识整理的内容都正确的一组选项是( )
A、物质转化 ①硬水转化成软水﹣过滤 ②二氧化碳转化成氧气﹣光合作用 C、爱护水资源 ①要防止水体污染 ②地球表面水资源丰富,不需节约用水 A.A
B.B
B、实验记录 ①酚酞溶液中滴入浓氨水,溶液不变色 ②蜡烛火焰分三层,外焰、内焰和焰心 D、物质鉴别 ①硫粉、木炭粉﹣观察颜色 ②空气、氧气、二氧化碳﹣燃着的木条 C.C
D.D
【考点】硬水与软水;蜡烛燃烧实验;自然界中的碳循环;水资源状况;水资源的污染与防治;碱的化学性质;物质的鉴别、推断.
【分析】过滤能够把不溶于水的物质除去,光合作用过程中,二氧化碳和水反应生成葡萄糖和氧气;
浓氨水显碱性,能使酚酞试液变红色,蜡烛火焰分三层,外焰、内焰和焰心; 地球表面水资源相对来说是匮乏的;
硫粉是淡黄色固体,木炭粉是黑色固体,氧气能使燃烧的木条燃烧更剧烈,二氧化碳能使燃烧的木条熄灭.
【解答】解:A、过滤能够把不溶于水的物质除去,不能除去钙离子和镁离子,因此过滤不能降低水的硬度,光合作用过程中,二氧化碳和水反应生成葡萄糖和氧气,该选项不完全正确;
B、浓氨水显碱性,能使酚酞试液变红色,蜡烛火焰分三层,外焰、内焰和焰心,该选项不完全正确;
C、地球表面水资源相对来说是匮乏的,要节约用水,该选项不完全正确;
D、通过观察可知,淡黄色固体是硫粉,黑色固体是木炭粉,把燃烧的木条伸入集气瓶中时,能使木条燃烧更剧烈的是氧气,能使木条熄灭的是二氧化碳,无明显现象变化的是空气,该选项完全正确. 故选:D.
【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.
13.据报道,中国科学技术大学研究人员利用钴及其氧化物成功研制一种新型催化剂,可将 二氧化碳高效“清洁”地转化成液体燃料,反应的微观示意图如下.下列说法错误的是( )
A.上图中含有3种分子 B.分子在化学变化中可以再分 C.反应物和生成物中共有两种氧化物
D.化学反应前后原子种类、数目及元素种类没有发生变化 【考点】微粒观点及模型图的应用;从组成上识别氧化物.
【分析】根据题目信息结合微观示意图排除未反应的分子的干扰可写出反应的方程式为:CO2+H2
H2CO2据此分析物质的属类、质量比等.
【解答】解:据题目信息结合微观示意图排除未反应的分子的干扰可写出反应的方程式为:CO2+H2
H2CO2
A、上图中含有3种分子,故正确;
B、在化学反应前后分子的种类发生改变,故正确;
C、氧化物是由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物,反应物中CO2是氧化物,生成物中没有氧化物,故错误;
D、在化学反应前后原子的种类与数量没有改变,元素种类没有发生变化,故正确. 答案:C
【点评】此题是对化学反应微观示意图问题的考查,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.
14.①原子的质量主要集中在原子核上②稀有气体某同学梳理归纳了以下知识点:(氦除外)③自然原子最外层电子数为8个,所以最外层电子数为8个的粒子一定是稀有气体的原子;
⑤由一种元素组成的物质一界的物质都是以化合物形式存在的④点燃氢气前一定要先验纯;定是单质.其中说法正确的有( ) A.2个
B.3个
C.4个
D.5个
【考点】原子的定义与构成;金属元素的存在及常见的金属矿物;单质和化合物的判别;核外电子在化学反应中的作用;氢气、一氧化碳、甲烷等可燃气体的验纯.
【分析】可以根据反应物和生成物的物质种类和组成元素种类考虑,同时根据离子的概念和原子结构的知识进行分析和解答.
【解答】解:①原子的质量主要集中在原子核上,正确;
②最外层电子数为8个的粒子不一定是稀有气体的原子,例如氯离子,错误;
③自然界的物质不都是以化合物形式存在的,比如氧气,氧元素以单质的形式存在,错误; ④氢气是可燃性物质,不纯时点燃可能会发生爆炸,故点燃氢气前一定要先验纯,正确; ⑤由一种元素组成的物质不一定是单质,例如氧气和臭氧组成的物质,错误; 故说法正确的是2个,故选A.
【点评】通过举例的形式对各种说法进行分析、判断,从而得出正确的结论.
15.氧气和甲、乙、丙、丁四种物质间的相互转化关系如图所示,下列说法错误的是( )
A.甲可以是CO2,反应②通过呼吸作用实现 B.乙可能是H2O2
C.O2→丙的转化可能属于缓慢氧化 D.丁可能是氯酸钾
【考点】物质的鉴别、推断;燃烧、爆炸、缓慢氧化与自燃. 【分析】根据已有的氧气的性质以及物质间的转化进行分析解答即可.
【解答】解:甲和乙都能与氧气相互转化,根据已有的知识,水电解生成氧气,氢气和氧气反应能生成水;植物的光合作用能产生氧气,含碳物质的燃烧需要氧气; A、甲可以是CO2,反应②通过呼吸作用实现,正确; B、乙不可能是H2O2,因为氧气不能生成过氧化氢,错误; C、O2→丙的转化可能属于缓慢氧化,正确; D、丁可能是氯酸钾,正确; 故选B.
【点评】本题考查了常见物质的性质及相互间的反应,熟练掌握物质的化学性质,并能根据反应物的种类来判断反应的情况是解题的关键所在.
二、填空题(本题共4小题,共35分):
16.通过化学启蒙学习,同学们对组成万物的基本物质有了进一步的理解.
(1)现有H、C、N、O、Cu四种常见的元素,请选用其中的元素写出符合下列要求的物质各一种(用化学式表示):
①人体中含量最多的物质 H2O ; ②含有铜元素的化合物 CuO ; ③能使澄清石灰水变浑浊的气体 CO2 ; ④空气中含量最多的气体 N2 . (2)氢气是理想的清洁高能燃料,以水为原料生产氢气的方法有多种. 方法Ⅰ:电解水法.写出电解水的符号表达式 2H2O2H2↑+O2↑ .
方法Ⅱ:光解水法.我国科学家已研制出在新型高效光催化剂作用下,利用太阳能分解水制氢气.水在通过并接触催化剂表面时,分解的微观过程用示意图表示如下:(“○”表示氢原子,“●”表示氧原子,“
”表示催化剂).
则水分解微观过程的正确顺序是 ①④②⑤③ (填数字序号).上述变化过程中,不能再分的粒子是 氢原子和氧原子 (填粒子名称).
【考点】化学式的书写及意义;微粒观点及模型图的应用;书写符号表达式.
【分析】(1)首先根据题意确定物质的化学名称,然后根据题目所提供的元素、书写化学式的方法和步骤写出物质的化学式即可;
(2)电解水能生成氢气和氧气;据化学变化的实质解答.
【解答】解:(1)①水是人体中含量最多的物质,故填:H2O;
②由提供的元素可以组成的含铜化合物是氧化铜、氢氧化铜、硝酸铜等;故填:CuO(合理即可);
③二氧化碳是一种能使澄清的石灰水变浑浊的气体;故填:CO2; ④空气中含量最多的气体是氮气;故填:N2;
(2)电解水能生成氢气和氧气,反应的化学方程式为:2H2O
2H2↑+O2↑;
化学变化的实质是分子分成原子,原子重新组合成新分子的过程.水分解的微观过程为,水分子分为氢原子和氧原子,每两个氢原子结合成一个氢分子,每两个氧原子结合成一个氧分子;在此过程中不能再分的微粒是氢原子和氧原子. 故答案为:2H2O
2H2↑+O2↑;①④②⑤③,氢原子和氧原子
【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.增加了学生分析问题的思维跨度,强调了学生整合知识的能力.
17.(12分)(2016秋•滨湖区期中)实验室制取气体时所需的一些装置如图1所示.据图回答下列问题:
(1)写出指定仪器的名称:① 长颈漏斗 ;
(2)实验室用高锰酸钾为原料制取一瓶较纯净的氧气,应选用A装置和 C (填字母)装置,该反应的符号表达式为 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ ;试管口略向下倾斜的原因是 防止冷凝水倒流引起试管炸裂 ;实验中若要调整试管的高度,则应调节 a (填“a”、“b”或“c”)旋钮.若用F装置收集氧气,则气体从 d (填“d”或“e”)进入;若用D装置收集氧气,检验氧气已经集满的方法是 把带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,证明已满 .
(3)为了防止人体缺碘患上“大脖子病”,市售食盐中添加了少量的碘酸钾(KIO3),并在使用说明中强调“不宜高温烹煮”.已知碘酸钾与氯酸钾性质相似,试写出碘酸钾在加热条件下分解的符号表达式 2KIO32KI+3O2↑ ;碘酸钾中碘元素的化合价为 +5 .
(4)实验室用过氧化氢制取氧气比较快捷,但是反应不容易控制.为了实现反应的可控性,某化学兴趣小组设计了如下创新操作:取一根长的粗铜丝,将一端对折成平行状,用水将按比例混合均匀的水泥和MnO2调好并黏在铜丝对折处,滚成圆柱状,晾干使用.按照图2装配好仪器,通过抽拉操作实现了催化剂与过氧化氢溶液的接触、分离.请写出该反应的符号表达式: 2H2O22H2O+O2↑ ;在该实验设计中,不但可以控制反应的开始和结束,还有的优点是 控制反应的速率或者便于对催化剂的回收再利用 .
除二氧化锰外,某些金属离子对过氧化氢溶液也有催化作用,如CuSO4溶液中的Cu.小明在实验中发现氯化铁(Fe和Cl﹣构成)溶液也能加快过氧化氢的分解速率,为验证是Fe
3+
3+
2+
对过氧化氢溶液起到了催化作用,以下三个实验中,他必须要完成的是 B (填字母). A.在5mL5%的过氧化氢溶液中加入2~3滴硫酸铁(Fe3+和SO42﹣构成)溶液,产生大量气泡
B.在5mL5%的过氧化氢溶液中加入2~3滴氯化钠溶液,几乎无气泡产生
C.在5mL5%的过氧化氢溶液中加入2~3滴氯化铜(Cu2+和Cl﹣构成)溶液,产生大量气泡.
【考点】氧气的制取装置;氧气的收集方法;氧气的检验和验满;催化剂的特点与催化作用;有关元素化合价的计算;书写符号表达式.
【分析】要熟记常见仪器的名称和用途;根据方程式的写法和氧气的密度和溶解性考虑本题;根据氧气的验满方法解答;根据装置的特点以及化合价的求算分析解答即可. 【解答】解:(1)据图可以看出,①是长颈漏斗,故填:长颈漏斗;
(2)实验室用高锰酸钾为原料制取一瓶较纯净的氧气,是固体加热型反应,选择A装置制取,排水法收集的氧气纯净,故应选用A装置和C装置,该反应的化学方程式为2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑;试管口略向下倾斜是为了防止冷凝水倒流引起试管
炸裂;实验中若要调整试管的高度,则应调节a旋钮.若用F装置收集氧气,由于氧气的密度大于空气,则气体从d端进入;用D装置收集氧气,检验氧气已经集满的方法是把带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,证明已满.故填:C;
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;防止冷凝水倒流引起试管炸裂;a;d;把带火星的木
条放在集气瓶口,木条复燃,证明已满;
(3)碘酸钾在加热条件下分解生成碘化钾和氧气,方程式为 2KIO3酸钾中碘元素的化合价为+5,故填:2KIO3
2KI+3O2↑;+5;
2KI+3O2↑;碘
(4)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,反应的化学方程式为:2H2O2
2H2O+O2↑;在该实验设计中,不但可以控制反应的开始和结束,还能控制
反应的速率或者便于对催化剂的回收再利用,故填:2H2O2的速率或者便于对催化剂的回收再利用.
2H2O+O2↑;控制反应
除二氧化锰外,某些金属离子对过氧化氢溶液也有催化作用,如CuSO4溶液中的Cu.小明在实验中发现氯化铁(Fe和Cl构成)溶液也能加快过氧化氢的分解速率,要验证是Fe
3+
﹣
2+
3+
对过氧化氢溶液起到了催化作用,需要排除氯离子的可能性,故以下三个实验中,他必须要 完成的是在5mL5%的过氧化氢溶液中加入2~3滴氯化钠溶液,几乎无气泡产生,故填:B.【点评】本题考查的是常见气体的实验室制取以及催化剂性质的实验探究,完成此题,可以依据已有的知识进行.
18.氮气是一种重要的工业原料,广泛应用于化肥等工业.工业常用PSA变压吸附制氮气,某学习小组查阅到相关制氮气工艺流程(如图1),并展开学习,请回答相关问题:
【查阅资料】:
1、在同等条件下,碳分子筛对不同气体的吸附强度不同,如图2所示; 2、碳分子筛可以再生,能重复使用.
(1)吸附塔中碳分子筛具有吸附性,这种性质是 物理 (填“化学”、或“物理”)性质,根据图2所示,要增强碳分子筛的吸附能力,可采取的方法 增大碳分子筛吸附塔中的气压 ;
(2)氮气化学性质比较稳定,写出与之相关的一条用途 食品充氮防腐 ,N2和另一种单质气体在500℃、200MPa及催化剂的条件下发生反应,生成NH3,反应的符号表达式为 N2+3H22NH3 .
(3)对于该工艺的说法准确的是 ABC (填字母);
A.碳分子筛再生的方法是,降低吸附塔中压强,利用N2吹扫,使被吸附气体和碳分子筛分离
B.相对于分离液态空气,该工艺的优点是无需将空气液化 C.碳分子筛可以重复使用,成本低廉.
【考点】物质的相互转化和制备;常见气体的用途;化学性质与物理性质的差别及应用;书写符号表达式.
【分析】根据物质的吸附性属于物理性质以及增强吸附能力的因素进行分析解答;根据氮气的性质、化学方程式的书写以及工艺的操作过程进行分析解答即可.
【解答】解:(1)吸附塔中碳分子筛具有吸附性,属于物质的物理性质,要增强碳分子筛的吸附能力,可以增大碳分子筛吸附塔中的气压,故填:物理;增大碳分子筛吸附塔中的气压;
(2)氮气的化学性质很稳定,可以用于填充食品包装防腐,N2和另一种单质气体在500℃、200MPa及催化剂的条件下发生反应,生成NH3,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,故另一种单质是氢气,故填:食品充氮防腐;N2+3H2
2NH3;
(3)A.碳分子筛再生的方法是,降低吸附塔中压强,利用N2吹扫,使被吸附气体和碳分子筛分离,正确;
B.相对于分离液态空气,该工艺的优点是无需将空气液化,正确; C.碳分子筛可以重复使用,成本低廉,正确; 故填:ABC.
【点评】本题考查的是常见物质的气体工业制取的方法,完成此题,可以依据已有的知识进行.
19.(11分)(2016秋•滨湖区期中)二百多年前,法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成
分.仿照这个历史上著名实验的原理,我们可以用图1所示装置来测定空气中氧气的含量,请写出红磷燃烧的符号表达式 4P+5O2种基本反应类型).
【提出问题】用红磷燃烧的方法为什么测出的氧气含量远低于21%?
… 【分析讨论】(1)实验装置漏气;(2) 红磷的量不足 ,导致装置内氧气有剩余;(3)【实验与交流】在老师的指导下,同学们查阅了白磷、红磷等物质燃烧需要的最低含氧量如下: 资料1:
可燃物名称 最低含氧量/% 红磷 8.0 白磷 4.0 蜡烛 16.0 2P2O5 ,该反应属于 化合 反应(填一
甲、乙、丙三个小组分别用上述过量红磷、白磷、蜡烛三种物质进行该实验,用测氧气浓度的传感器测得反应后的氧气浓度分别为8.85%、3.21%、16.7%,数据与表中的理论值基本一致.其中蜡烛燃烧后用测一氧化碳浓度传感器测算一氧化碳浓度约为2%.
资料2:蜡烛或者木炭在密闭的集气瓶中燃烧,氧气浓度会不断变小,会有一氧化碳气体生成.常温下一氧化碳难溶于水,且不与澄清石灰水反应.根据以上信息回答下列问题: (1)白磷和红磷相比,使用白磷能使结果更准确,其原因是 白磷消耗氧气更彻底 . (2)请写出木炭燃烧的符号表达式 C+O2CO2 ;有同学提议选用木炭替代红磷做实验,在集气瓶底部预先放少量澄清石灰水吸收生成的二氧化碳气体,小华觉得不可行,其主要原因是 木炭在氧气浓度较低时,会生成CO气体,且CO气体难溶于水,不与澄清石灰水反应 .
【实验改进】小邹同学改进了教材中的实验,设计出了如图2所示的实验装置.实验步骤如下:
①如图2所示,连接仪器,检查装置的气密性,发现装置的气密性良好.
②在集气瓶里装进适量a体积的水,燃烧匙里放一块白磷(白磷燃烧所需要的最低温度是40℃),并在酒精灯上把玻璃棒下端加热,按图示装置把集气瓶中的空气密封起来,把长导管的另一端放入盛有足量水的烧杯中.(注:集气瓶内的长导管已伸到了瓶底). ③用力把预先加热过的玻璃棒按下与白磷接触,观察到白磷立即着火燃烧,产生大量白烟,同时放出大量的热.
④待白磷燃烧熄灭后,稍加振荡,白烟消失.
⑤待集气瓶完全冷却至室温,量出集气瓶中水的体积是b,整个集气瓶的体积是c. ⑥根据a、b、c三个数据,计算出空气中氧气的体积分数.根据以上信息,回答下列问题; (1)在白磷开始燃烧到最后熄灭的过程中,集气瓶内水面的变化情况是 先下降后上升 .(2)若实验非常成功,当c为500mL,a=100mL,则b= 180 mL.
(3)组内成员小张对“实验前集气瓶里要装进适量a体积的水”非常不理解.咨询了组长小明之后,他终于明白“a体积的水”的作用,其一是为了加快步骤⑤中集气瓶的冷却速度;其二则主要是 防止白磷燃烧时集气瓶中气体受热膨胀逸出,影响实验结果 .
(4)在上述实验中,下列操作的实施和实验现象的出现,会导致实验最后产生的实际值大于理论值的是 D (填字母). A.用蜡烛代替白磷
B.用红磷代替白磷(红磷燃烧所需要的最低温度在240℃左右) C.集气瓶没有冷却到室温
D.实验前集气瓶里没有装a体积的水
(5)已知化学反应前后元素种类和质量都不发生改变,若该实验中消耗的氧气质量为0.12克,则理论上生成的五氧化二磷的质量为 0.21 g(计算结果保留两位小数). 【考点】测定空气里氧气含量的探究;反应类型的判定;书写符号表达式. 【分析】根据磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷解答;
【分析讨论】根据本探究实验一般要注意以下几点:①装置的气密性好;②所用药品红磷的量,必须是足量;③读数时一定要冷却到原温度;④生成物的状态一般要求是固态等. 【实验与交流】
(1)根据物质的不同特性解答;
(2)根据木炭燃烧生成二氧化碳,根据实验主要事项进行分析解答;
【实验改进】根据实验前集气瓶里要装进适量a体积的水的作用是:形成液封,防止实验过程中集气瓶内的气体从长导管中向外逸散而影响实验结果;从白磷开始燃烧到最后熄灭的过程中,集气瓶内水面的变化情况是先下降,后上升,因为开始时,燃烧放热使气体体积膨胀,冷却后收缩,因此先下降,后上升;根据a、b、c三个数据,计算出空气中氧气的体积分数,已知C=500ml,a=100ml,a上面的空气五等分,则b=180mL解答;根据红磷燃烧生成五氧化二磷反应的化学方程式,由参加反应氧气质量可计算反应生成五氧化二磷的质量. 【解答】解:磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷,反应的化学方程式为:4P+5O2
2P2O5;该反应属于化合反应;
【分析讨论】实验中所取的红磷不足(或实验前没有夹弹簧夹、实验装置可能未冷却就打开弹簧夹等); 【实验与交流】
(1)白磷和红磷相比,使用白磷能使结果更准确,其原因是白磷消耗氧气更彻底; (2)木炭燃烧生成二氧化碳,反应的化学方程式为:C+O2
CO2;有同学提议选用
木炭替代红磷做实验,在集气瓶底部预先放少量澄清石灰水吸收生成的二氧化碳气体,小华觉得不可行,其主要原因是木炭在氧气浓度较低时,会生成CO气体,且CO气体难溶于水,不与澄清石灰水反应; 【实验改进】
(1)磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷.从白磷开始燃烧到最后熄灭的过程中,集气瓶内水面的变化情况是先下降,后上升,因为开始时,燃烧放热使气体体积膨胀,冷却后收缩,因此先下降,后上升;
(2)根据a、b、c三个数据,计算出空气中氧气的体积分数,已知C=500ml,a=100ml,a上面的空气五等分,则b=180mL;
(3)实验前集气瓶里要装进适量a体积的水的作用是:形成液封,防止实验过程中集气瓶内的气体从长导管中向外逸散而影响实验结果;
(4)在上述实验中,下列操作的实施和实验现象的出现,会导致实验最后产生的实际值大于理论值的是:实验前集气瓶里没有装a体积的水,使一部分气体在导管逸出; (5)设生成五氧化二磷的质量为x 4P+5O2
2P2O5
160 284 0.12g x
x=0.21g 答案:4P+5O2
2P2O5,化合,
【分析讨论】(2)红磷的量不足; 【实验与交流】(1)白磷消耗氧气更彻底; (2)C+O2
CO2; 木炭在氧气浓度较低时,会生成CO气体,且CO气体难溶
于水,不与澄清石灰水反应 【实验改进】(1)先下降后上升; (2)180mL;
(3)防止白磷燃烧时集气瓶中气体受热膨胀逸出,影响实验结果 (4)D; (5)0.21
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