四川省成都市武侯区2023-2024学年九年级下学期开学化学试题（含解析）

2023-2024学年九年级下学期开学化学试题
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 S-32 Ca-40 Cu-64 Zn-65
第I卷(选择题，共48分)
一、选择题(本大题共16个小题，每小题3分，共48分，每小题均有四个选项，其中只有一项符合题目要求，答案涂在答题卡上)
1．下列变化中，前者是物理变化，后者是化学变化的是
A．水的电解 干冰升华 B．汽油挥发 工业制氧气
C．酒精燃烧 铁生锈 D．冰雪融化 食物腐烂
2．下列关于物质的用途与性质的相关说法不正确的是（　　）
A．金刚石用于刻划玻璃﹣一金刚石的硬度大
B．二氧化碳做气体肥料﹣﹣二氧化碳能与水反应生成碳酸
C．活性炭用于冰箱除味剂﹣一活性炭具有吸附性
D．一氧化碳做气体燃料﹣﹣一氧化碳具有可燃性
3．党的二十大报告提出，中国式现代化是人与自然和谐共生的现代化，统筹推进降碳、减污、扩绿、增长，持续推进人与自然和谐共生的现代化建设。下列做法合理的是
A．降碳：大量使用化石燃料 B．减污：工业废水直接排放
C．扩绿：大力植树造林 D．增长：生活垃圾就地焚烧
4．下列跨学科实践活动涉及的化学知识错误的是
选项 实践活动 化学知识
A 用自制简易净水器净化雨水 净化后得到纯水
B 进入溶洞调研时先做灯火试验 CO2不支持燃烧
C 用微型空气质量检测仪测SO2含量 SO2属于空气污染物
D 用橡皮泥制作氨分子的结构模型 氨分子由氮原子和氢原子构成
A．A B．B C．C D．D
5．化学观念和科学思维是化学学科的重要核心素养。对下列事实的微观解释错误的是
A．气体可压缩存储于钢瓶中——分子之间有间隔
B．花园里百花盛开，香气四溢——分子在不停运动
C．水和过氧化氢的化学性质不同——分子的大小不同
D．金刚石与石墨的物理性质差异很大——碳原子排列方式不同
6．天宫课堂中，航天员王亚平视频展示了在无容器材料实验柜中进行的“锆金属熔化与凝固”实验。下图是锆元素在元素周期表中的信息及原子结构示意图。下列说法错误的是

A．锆原子的质子数为40 B．氯化锆的化学式为ZrCl2
C．锆元素所在的周期为第二周期 D．锆原子在化学反应中容易失去2个电子
7．下列化学用语表达正确的是
A．钠原子结构示意图如图： B．硫离子：S+2
C．氧化铝：Al2O3 D．两个氮分子：2N
8．以为碳源，与电解水产生的经催化可转化为高附加值的有机物，此方法具有重要的战略意义、中国化学家使用特殊的催化剂实现了和转化为A或B等有机物，反应原理如图所示：
根据以上信息，以下说法正确的是
A．该化学反应后，原子个数明显增多了
B．该反应最后生成物只有A或B
C．催化剂不会参与反应，所以反应前后质量和性质没有变化
D．该反应工业化生产后对环境保护有重要意义
9．如图，借助气体浓度传感器探究微粒的某些性质，测得U形管a、b中氨气浓度随时间变化的曲线。下列分析正确的是
A．曲线X对应的U形管为b
B．该实验证明了微粒运动速率与温度有关
C．湿棉花的作用是防止外界空气进入U形管
D．0~1min，氨气浓度为零是因为微粒静止不动
10．用如图所示的装置进行水的电解实验，以下描述正确的是
①甲、乙两试管内收集到的气体的体积比约为2：1；
②甲试管和电源的正极相连，乙试管和电源的负极相连；
③甲试管内产生的气体能燃烧，且燃烧时火焰呈淡蓝色；
④乙试管内产生的气体能使带火星的木条复燃；
⑤由实验可知，水是由氢原子和氧原子直接构成的。
A．只有①③④ B．只有②④⑤ C．只有①②③④ D．只有①②③④⑤
11．汽车开动和人的生命活动都需要能量。对下图两个过程的分析错误的是
A．都通过剧烈的氧化反应释放出能量 B．都将化学能转化为其他形式的能
C．都参与自然界的碳循环和氧循环 D．都遵循能量转化和守恒定律
12．下列有关说法中，不正确的是
A．图1中蜡烛火焰很快熄灭，因为金属丝隔绝了氧气
B．图2中煤块制成蜂窝煤，目的是增大燃烧时煤与空气的接触面积
C．图3中火柴头斜向下时更容易持续燃烧，因为未燃着火柴梗的温度更易达到着火点
D．图4中室内围炉煮茶，燃烧木炭时需保持良好通风，目的是防止一氧化碳中毒
13．化学兴趣小组设计了如图实验方案判断金属的活动性顺序。下列说法正确的是
A．实验前铝丝和铜丝均不需要打磨
B．试管①中铝丝表面出现银白色固体
C．试管②中铜丝表面出现红色固体
D．通过试管②和③中现象可以判断铝、铜、银的活动性
14．下列选用的除杂试剂和实验操作不正确的是（括号内的物质为杂质）
选项 物质 除去杂质的试剂或方法
A （CO） 将气体通过灼热的氧化铜
B Fe（Cu） 加入适量的硫酸铜溶液，过滤
C CaO（） 加热
D （KCl） 加水溶解，过滤
A．A B．B C．C D．D
15．如图1装置是某化学实验小组利用数字化实验研究25℃时二氧化碳气体的溶解性。先打开止水夹，向3个充满二氧化碳的100mL烧瓶中分别注入20mL、40mL、60mL蒸馏水，再关闭止水夹，振荡前后压强的变化如图2所示。则下列说法不正确的是
A．曲线①中ab段对应的操作是迅速注入蒸馏水
B．曲线①中cd段对应的操作可能进行了振荡
C．曲线③对应的实验是注入20mL蒸馏水
D．实验说明：该条件下1体积水最多吸收1体积二氧化碳
16．下列有关图像基本符合实验事实的是
A．红磷在密闭容器内燃烧
B．铝与硝酸铜溶液反应
C．加热氯酸钾和二氧化锰混合物
D．等质量的镁和氧气在密闭容器里燃烧
第Ⅱ卷(非选择题，共52分)
二、填空题(本大题共8分，答案写在答题卡上)
17．(I)中华文化博大精深，不少古籍中记载了丰富的化学知识。
(1)《汉书。地理志》记载，“豫章郡出石，可燃为薪”。这里的“石”就是煤。煤属于 (可再生/不可再生)能源。
(2)《本草经集注》中对硝石(主要含KNO3的天然矿物)有记载：“强烧之，紫青烟起。。。。。。云是真硝石也”。KNO3中氮元素的化合价为 。
(3)《易经》记我有“泽中有火”。有科学史研究者认为这描述的就是甲烷气体在湖泊池沼水面上起火现象。写出甲烷燃烧的化学方程式 。
(4)《周礼。考工记》中记载“金(铜)锡半，谓之鉴燧之剂”，详细指出了青铜的制作过程，下列关于青铜的说法正确的是___________(填字母序号)。
A．青铜属于金属材料 B．铜的硬度比青铜大 C．青铜比铜更耐腐蚀
(Ⅱ)航空探月是中国人刻在骨子里的浪漫，“嫦娥五号”发动机的推进剂为偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮，其反应的微观示意图如图所示。
(5)该反应除了图中生成物还生成一种单质，请写出该反应的化学方程式： 。
(6)该反应中生成的温室气体是 。
三、计算题(本大题共10分，答案写在答题卡上)
18．金属及金属材料广泛应用于生产、生活，其应用推动了社会的发展。
(1)如图是高炉炼铁的示意图。请根据图例回答：
①焦炭在炼铁过程中的主要作用有 。
②请用化学方程式表示炼铁的原理 。
(2)铜锌合金外观形似黄金，某化学兴趣小组为检测合金的成分，进行了如图所示的实验。(注：合金中各成分的化学性质保持不变：铜与稀硫酸不反应)
根据图示数据进行如下计算：
①生成氢气的质量为 。
②合金中铜的质量分数？ 。
四、(本大题共10分，答案写在答题卡上)
19．结合下图回答问题。
(1)仪器名称：② 。
(2)用高锰酸钾制O2，选用的发生装置是 (填序号)。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B和C装置制取二氧化碳。反应的化学方程式为 。选用发生装置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表示各低元素的氧化物的质量分数随煅烧温度的变化关系曲线。
①由图2可知。对比两次实验可得到的结论是 。
②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 。
五、推断与流程(本大题共11分，答案写在答题卡上)
20．(I)A~F是初中化学常见物质，其中A和C是组成元素相同的两种液体，D和E是碳元素的两种氧化物，F为黑色固体单质。它们相互反应和转化关系如图所示(图中的“→”表示物质间存在转化关系，部分反应物、生成物或反应条件已略去)。回答下列问题：
(1)E的化学式为 ，固态D的俗称是 。
(2)自然界中D→B的转化称为 作用。
(3)实验室检验D的化学方程式为 。
(4)D→E的转化为 (吸热/放热)反应
(5)A→C属于 反应(填基本反应类型)。
(Ⅱ)为了从废旧电脑的某些零部件中回收金属银，某化学兴趣小组设计了如图所示的实验流程。

(6)步骤I和步骤II都涉及的实验操作是 ，此操作所用玻璃仪器 (写一种)。
(7)步骤I加入足量硫酸目的是 ，若溶液X中只含有一种溶质，请写出该溶质的化学式 。
六、实验探究题(本大题共13分，答案写在答题卡上)
21．某校化学实验室一瓶装满生石灰的塑料试剂瓶已经膨胀破裂，该校兴趣小组的同学在老师的指导下，对该生石灰取样开展了以下探究活动：
【提出问题】生石灰样品的成分是什么？
【猜想假设】生石灰样品的成分可能是CaO、Ca(OH)2和CaCO3中的一种或几种。
【设计实验】
(1)兴趣小组设计出如下实验进行探究。
实验操作 实验现象 实验结论
① 取样品于烧杯中，加水溶解，用手触摸烧杯外壁 烧杯壁发热 样品中有 。
② 将①中液体过滤，取少量滤液于试管中，向其中通入 。 产生浑浊 有Ca(OH)2
③ 取②中的少许滤液于试管中，向其中滴加足量稀盐酸。 。 有CaCO3
【反思评价】
(2)经过讨论，发现通过②不能得出样品中一定含有Ca(OH)2，理由是 (用化学方程式说明)
通过小组实验合作，最后得出样品中肯定含有CaO和CaCO3，可能含有Ca(OH)2。
【应用交流】
(3)生石灰要 保存
(Ⅱ)某化学兴趣小组的同学学习甲烷时，知道甲烷、氢气、一氧化碳都有可燃性。对比氢气、一氧化碳的性质，该化学兴趣小组的同学对甲烷是否有还原性进行探究：
【提出问题】H2、CO能与氧化铜反应，CH4也能与氧化铜反应吗？
【查找资料】无水硫酸铜固体遇水由白色变成蓝色
【实验探究】
(4)将CH4气体按如图所示装置进行规范实验：

实验操作 实验现象 实验结论
实验前先 ，再通入一会儿甲烷，最后点燃酒精灯加热 A装置中的黑色粉末 、B装置中的 、C装置中溶液 加热时，CH4能与CuO反应，生成Cu、CO2和H2O，甲烷具有还原性
【实验拓展】
(5)加热前先通甲烷的目的是 。
(6)装置B、C顺序不能互换的原因是 。
(7)反应前后装置B的质量增加ag、装置C的质量增加bg，则a与b的比值为 。
试卷第2页，共10页
1．D
【分析】没有生成其他物质的变化叫做物理变化，生成其他物质的变化叫做化学变化。
【详解】A、水的电解生成氢气和氧气，有新物质生成，属于化学变化；干冰升华只是状态发生了变化，没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意；
B、汽油挥发只是状态发生了变化，没有新物质生成，属于物理变化；工业上制氧气，没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意；
C、酒精燃烧生成二氧化碳和水，有新物质生成，属于化学变化；铁生锈过程中有新物质铁锈生成，属于化学变化，不符合题意；
D、冰雪融化过程中只是状态发生改变，没有新物质生成，属于物理变化；食物腐烂过程中有新物质生成，属于化学变化，符合题意；
故选D。
2．B
【详解】A、金刚石用于刻划玻璃，是由于金刚石的硬度大，选项正确；
B、二氧化碳做气体肥料，是由于二氧化碳是光合作用的原料，选项错误；
C、活性炭用于冰箱除味剂，是由于活性炭具有吸附性，选项正确；
D、一氧化碳做气体燃料，是由于一氧化碳具有可燃性，选项正确，故选B。
3．C
【详解】A、降碳即减少二氧化碳排放，大量使用化石燃料不能减少二氧化碳排放。A做法不合理；
B、减污即减少污染，工业废水直接排放不能减少污染。B做法不合理；
C、扩绿即扩大绿地面积，改善空气质量。大力植树造林，利用绿色植物的光合作用改善空气质量。C做法合理。
D、生活垃圾就地焚烧，污染空气，不利于持续推进人与自然和谐共生。D做法不合理。
综上所述：选择C。
4．A
【详解】A、经自制简易净水器净化后的雨水中仍含有可溶性杂质，属于混合物，不是纯水，故说法错误；
B、由于二氧化碳不支持燃烧，进入溶洞调研，可以做灯火试验，故说法正确；
C、用微型空气质量检测仪测SO2含量，是因为SO2属于空气污染物，故说法正确；
D、氨分子是由氮原子和氢原子构成的，故说法正确。
故选A。
5．C
【详解】A、气体可压缩存储于钢瓶中，是因为分子之间存在间隔，受压后，分子之间的间隔变小，不符合题意；
B、花园里百花盛开，香气四溢，是因为分子在不断运动，引起花香的分子四处扩散，不符合题意；
C、由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质的最小粒子，水和过氧化氢的分子构成不同，故化学性质不同，符合题意；
D、金刚石与石墨均是由碳原子构成，但是碳原子的排列方式不同，故物理性质差异很大，不符合题意。
故选C。
6．C
【详解】A、据元素周期表的一格可知，锆元素的原子序数是40，即锆原子的质子数为40。A正确；
B、由锆的原子结构示意图可知，锆原子最外层电子数是2，小于4，所以锆原子在化学反应中容易失去2个电子，化合物中锆的化合价为+2，氯元素的化合价为－1，根据化合物中各元素正负化合价代数和为0的规则，可得氯化锆的化学式为ZrCl2。B正确；
C、由锆的原子结构示意图可知，锆原子的核外有5个电子层，所以锆元素所在的周期为第五周期。C错误；
D、由锆的原子结构示意图可知，锆原子最外层电子数是2，小于4，所以锆原子在化学反应中容易失去2个电子。D正确。
综上所述：选择C。
7．C
【详解】A、图中质子数和核外电子数不相等，不属于原子，该选项不正确；
B、1个硫离子带2个单位负电荷，且元素符号右上角的数字表示离子所带电荷数，数字在前，符号在后，则硫离子符号为S2-，该选项不正确；
C、氧化铝中，铝元素化合价为+3价，氧元素化合价为-2价，则化学式为Al2O3，该选项正确；
D、化学式前的数字表示分子个数，则两个氮分子的符号为2N2，该选项不正确。
故选C。
8．D
【详解】A、根据质量守恒定律可知，该化学反应后，原子个数不变。A不正确；
B、由于生成物A或B中只有碳、氢元素，而反应物中含有碳、氢、氧三种元素，所以该反应最后生成物不能只有A或B。B不正确；
C、根据催化剂定义可知，催化剂不会参与反应，所以反应前后质量和化学性质没有变化。C不正确；
D、该反应工业化生产后将减缓温室效应，减少化石能源使用，减少环境污染。D正确。
综上所述：选择D。
9．B
【详解】A、温度越高，分子运动越剧烈，a端有电热丝加热，温度高分子运动快，氨气浓度测出值大，因此曲线X对应的U型管为a，错误；
B、通过a、b对比可知，温度高时，分子运动速率更快，因此实验证明了微粒运动速率与温度有关，正确；
C、氨气有毒排放到空气中会污染空气，可利用氨气易溶于水的性质，用水吸收，因此湿棉花的作用是吸收氨气，减少氨气对空气的污染，错误；
D、分子在不断运动，0~1min氨气浓度为零，可能是因为此时氨分子还未运动到传感器位置，错误。
故选B。
10．A
【详解】①电解水正氧负氢，氢二氧一，由图可知，甲试管中产生的气体较多为氢气、乙试管中的气体为氧气，所以甲乙两试管内收集到的气体的体积比约为2:1，正确；
②在电解水实验中，“正氧负氢”，生成氢气和氧气的体积比约为2:1，甲管中产生的气体较多，是氢气，甲试管和电源的负极相连，乙管中产生的气体较少，是氧气，乙试管和电源的正极相连，错误；
③甲试管内产生的气体是氢气，氢气能燃烧，发出淡蓝色火焰，正确；
④乙试管内产生的气体是氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，正确；
⑤电解水生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，可得水是由氢元素和氧元素组成，错误。
故正确的只有①③④。
故选A。
11．A
【详解】A、汽油燃烧生成二氧化碳和水，是燃烧，属于剧烈的氧化反应，人的呼吸作用是缓慢氧化，符合题意；
B、燃烧和呼吸作用都可将化学能转化为热能等其他形式的能，不符合题意；
C、含碳物质燃烧可将氧气转化为二氧化碳，因此这两个过程都参与自然界的碳循环和氧循环，不符合题意；
D、这两个反应均有其他物质生成，均属于化学变化，化学变化都遵循能量的转化和守恒定律，不符合题意。
故选A。
12．A
【详解】A、图1中蜡烛火焰很快熄灭，是因为金属丝良好的导热性，使热量快速散失，温度降低至蜡烛着火点以下，故选项说法不正确；
B、煤块制成蜂窝煤再燃烧，目的是增大煤与空气的接触面积，使燃烧更充分，故选项说法正确；
C、火柴头斜向下时更容易持续燃烧，是因为燃烧放出的热量能使火柴梗的温度更易达到着火点，故选项说法正确；
D、木炭不充分燃烧会生成有毒的一氧化碳，所以在室内围炉煮茶，燃烧木炭时需保持良好通风，目的是防止一氧化碳中毒，故选项说法正确；
故选：A。
13．D
【详解】A、由于铝丝和锌丝均容易和空气中的氧气反应生成氧化膜，所以实验前打磨铝丝和锌丝的目的是除去表面的氧化膜，故说法错误；
B、试管①：将铝丝插入硫酸铜溶液中，观察到铝丝表面有红色固体附着，溶液由蓝色变为无色，故说法错误；
C、试管②：将铜丝插入硝酸银溶液中，观察到铜丝表面有银白色固体附着，溶液由无色变为蓝色，故说法错误；
D、试管②能反应可以得出铜的金属活动性强于银的金属活动性，试管③不能反应可以得出铝的金属活动性强于铜的金属活动性，综上可以判断铝、铜、银的活动性，符合题意；
故选：D。
14．B
【详解】A、CO和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，能把杂质除去，符合除杂原则，故A正确；
B、铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，会把原物质除去，不符合除杂原则，故B错误；
C、CaCO3加热分解生成氧化钙和二氧化碳，能把杂质除去，符合除杂原则，故C正确；
D、氯化钾易溶于水，二氧化锰难溶于水，可采取加水溶解、过滤、洗涤、干燥的方法进行分离除杂，故D正确。
故选B。
15．D
【详解】A、曲线①中ab段压强迅速增大，是因为迅速注入的蒸馏水占据了一定体积，气体被压缩，故A正确；
B、cd段压强明显减小，可能是通过振荡操作使二氧化碳与水充分接触，充分溶解、充分反应，所以使得压强明显减小，故B正确；
C、曲线③加入水后压强上升最小，说明注入水的体积最小，故对应的实验是注入20mL蒸馏水，故C正确；
D、在25℃时，1体积水最多吸收二氧化碳的量小于1体积，即为注入1体积的水，溶解的二氧化碳不足1体积，故D不正确。
故选D。
16．B
【详解】A、红磷在密闭容器内燃烧生成五氧化二磷，反应时放热是空气膨胀气压变大，反应结束后温度下降气压减小，但由于消耗了氧气因此最终气压小于原气压，故选项图像不符合实验事实；
B、铝与硝酸铜反应生成硝酸铝和铜，，由反应的质量关系可知，每54份的质量的铝完全反应生成192份质量的铜，随着反应发生，固体质量逐渐变大，反应结束后不再变化，故选项图像符合实验事实；
C、氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下反应生成氯化钾和氧气，反应前有氯酸钾、二氧化锰两种固体，随着反应的进行，有氯酸钾、氯化钾、二氧化锰三种固体，反应结束，有氯酸钾、二氧化锰两种固体，故选项图像不符合实验事实；
D、参加反应的镁和氧气的质量之和等于生成的氧化镁的质量，随着反应的进行，镁和氧气的质量减少，生成的氧化镁的质量增加，由反应的质量关系可知，等质量的镁和氧气在密闭容器里燃烧，最终镁全部被消耗，氧气有剩余，故选项图像不符合实验事实。
故选：B。
17．(1)不可再生
(2)+5
(3)
(4)AC
(5)
(6)二氧化碳
【详解】（1）煤不能短时期内从自然界得到补充，属于不可再生能源；
（2）设N的化合价为x，KNO3中，K显+1价，O显-2价，根据化合物中正负化合价代数和为零原则，可得（+1）+x+（-2）×3=0，解得x=+5；
（3）甲烷燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为：；
（4）A、金属材料包括合金和纯金属，青铜是铜的一种合金属于金属材料，故正确；
B、合金的性能比组成它的金属好，青铜比纯铜的硬度大，故不正确；
C、青铜是合金更耐腐蚀，故正确；
故选AC；
（5）由反应的微观示意如图可知，偏二甲肼在一定条件下的条件下与四氧化二氮反应，生成水、二氧化碳和一种单质，由质量守恒定律可知，这种单质是氮气，反应的化学方程式为：；
（6）生成物中的二氧化碳是温室气体。
18．(1) 提供热量和生成还原剂一氧化碳
(2) 0.2g 设：20g合金中锌的质量，
故的质量分数为
答：合金中铜的质量分数为67.5%。
【详解】（1）①仔细分析炼铁高炉中反应可知，碳首先和氧气反应生成二氧化碳，放出大量的热量，可供还原铁矿石提供热量，然后二氧化碳和焦炭反应生成CO，然后再还原铁矿石中的氧化铁；
②用赤铁矿石治铁的反应原理是，一氧化碳和氧化铁在高温的作用下，反应生成铁单质和一氧化碳，化学方程式是。
（2）①反应为稀硫酸和锌反应生成硫酸锌和氢气，据质量守恒定律可得，反应前质量减去反应后的总质量就是生成氢气的质量，即氢气的质量为20g+50g-69.8g=0.2g；
②见答案。
19．(1)分液漏斗
(2) A 氧气的密度比空气大且不与空气成分反应
(3) 可以控制反应的发生与停止
(4) 二氧化锰可以加快化学反应速率，不会改变生成物质量 温度高于450℃时，二氧化锰会分解成Mn2O3
【详解】（1）由图可知，仪器②的名称是分液漏斗；
（2）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应是固体加热型反应，选用的发生装置是：A，反应的化学方程式为：，选用D装置向上排空气法收集O2的理由是：氧气的密度比空气大且不与空气成分反应；
（3）实验室用B和C装置制取二氧化碳,应用大理石和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：；装置C带有多孔隔板和活塞开关，关闭活塞开关，内部气体增多，压强增大，液体被压入长颈漏斗，固液分离，反应停止，打开活塞开关，气体导出，压强减小，液体重新进入U型管，固液接触，反应发生，则C装置的优点是可以控制反应的发生和停止；
（4）①由图2可知，对比两次实验可得到的结论是二氧化锰能加快化学反应速率，不会改变生成物的质量；
②分析图3可知，MnO2质量减少的主要原因是温度高于450°C时，MnO2会分解成Mn2O3。
20．(1) CO 干冰
(2)光合
(3)
(4)吸热
(5)分解
(6) 过滤 漏斗##烧杯##玻璃棒
(7) 将金属铝全部除去 Cu(NO3)2
【分析】A和C是组成元素相同的两种液体，A能生成C，故A为过氧化氢，C为水，B是氧气，D和E是碳元素的两种氧化物，F为黑色固体单质，F能生成D，可知F为碳，D、E能够相互转化，自然界中D能转化为氧气，可知D为二氧化碳，E为一氧化碳。
【详解】（1）由分析可知E是一氧化碳，化学式为：CO；
D是二氧化碳，二氧化碳固体俗称干冰；
（2）自然界中D→B即二氧化碳在光合作用下转化成氧气，故填光合；
（3）实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，反应原理是碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙水和二氧化碳，故方程式为：；
（4）D→E为二氧化碳与碳在高温的条件下反应生成一氧化碳，属于吸热反应；
（5）A→C为过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解产生水和氧气，反应符合一变多，属于分解反应；
（6）步骤I和步骤II都是将固体和液体分离，所以都涉及到了过滤操作；
过滤过程中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒；
（7）排在氢前的金属能与酸反应，步骤I加入足量硫酸目的是，将固体中的金属铝全部除去；
步骤I后得到的固体为铜和银的混合物，向其中加入适量的硝酸银溶液，硝酸银与铜反应生成银和硝酸铜，溶液X中含有的溶质为硝酸铜，化学式为Cu(NO3)2。
21．(1) CaO##氧化钙 二氧化碳##CO2 有气泡产生
(2)
(3)密封
(4) 检验甲烷的纯度 变红 无水硫酸铜变蓝 变浑浊
(5)排尽空气，防止爆炸
(6)气流通过石灰水会被润湿，对水的检验造成影响
(7)9:11
【详解】（1）①：取样品于烧杯中，加水溶解，用手触摸烧杯壁，发烫，是因为氧化钙和水反应生成氢氧化钙，放热，说明样品中含有氧化钙；
②二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，根据现象：产生浑浊，可知实验操作为将①中液体过滤，取少量滤液于试管中，向其中通入二氧化碳气体；
③碳酸钙与盐酸反应产生二氧化碳气体，根据结论有CaCO3，可推出现象为：有气泡产生；
（2）经过讨论，发现通过②不能得出样品中一定含有Ca(OH)2，理由是CaO与水反应生成Ca(OH)2，方程式为；
（3）生石灰暴露在空气中容易变质，要密封保存；
（4）由于甲烷具有可燃性，实验前要先检验甲烷纯度，以免发生爆炸；
一氧化碳能把氧化铜还原成铜，水能使无水硫酸铜变蓝，二氧化碳能使氢氧化钙溶液变浑浊，根据结论：加热时，CH4能与CuO反应，生成Cu、CO2和H2O，甲烷具有还原性，可推测现象为：A装置中的黑色粉末变红、B装置中的无水硫酸铜变蓝、C装置中溶液变浑浊；
（5）甲烷具有可燃性，与空气混合加热可能发生爆炸，加热前先通甲烷是为了排净空气，防止爆炸；
（6）若装置B、C的顺序互换，气流通过氢氧化钙溶液会被润湿，会干扰对水的检测，不能检验反应是否生成水；
（7）反应前后装置B增加的质量是生成的水的质量，装置C增加的质量是生成的二氧化碳的质量，甲烷在加热的条件下与氧化铜反应生成铜、二氧化碳和水，方程式为：，生成水和二氧化碳的质量比为（18×2）：44=9：11。
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