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浙教版科学八下 第一单元测试
一、选择题(本大题共15小题,每小题3分,共45分。请选出每小题中一个符合题意的选项,不选、多选、错选均不给分)
1.人类需要洁净的空气。目前我国城市空气质量日报中的污染物不包括( )
A.可吸入颗粒物 B.二氧化碳
C.二氧化氮 D.二氧化硫
2.由于山火燃烧时破坏力极强,传统灭火方式很难控制住火势,消防员常采用以火灭火的方案,将马上烧到的地方提前点燃,以此制造出一条隔离带。该方案的原理是 ( )
A.隔绝氧气 B.清除可燃物
C.降低着火点 D.降温到着火点以下
3.空气是一种重要的天然资源,在人们的生产和生活中有着广泛的用途。下列对空气中各成分气体的叙述不正确的()
A.氧气性质活泼,可以作为燃料 B.稀有气体可以用来制霓虹灯
C.氮气可以用来制造化肥和炸药 D.二氧化碳不属于空气污染物
4.近地面的臭氧是由于氮氧化物等在阳光照射下发生光化学反应而产生的。下列说法错误的是( )
A.臭氧与氧气的化学性质不同
B.臭氧是空气的污染物之一
C.汽车尾气大量排放会导致臭氧污染
D.佩戴口罩能有效阻挡臭氧的吸入
5.某不合格奶粉因有过量的三聚氰胺(化学式为 C3N6H6)而进行了焚烧处理。三聚氰胺燃烧的化学方程式是 ,其中x,y分别为( )
A.3、3 B.3、6 C.6、4 D.6、6
6.下列关于氧气物理性质的说法,错误的是( )
A.通常状况下氧气是无色无味的气体
B.鱼类能在水中生活,证明氧气易溶于水
C.通常状况下,氧气的密度大于空气
D.通过低温加压,可使氧气液化成淡蓝色的液体
7.如图四位同学正在讨论某一个化学方程式表示的意义,根据他们描述的内容,试判断他们所指的化学方程式是 ( )
A. B.
C. D.
8.如表是某日某省内部分城市的空气质量日报。PM2.5是指大气中直径小于等于2.5 μm的颗粒物,PM2.5在吸入人体后,往往会进入支气管,干扰肺部的气体交换,引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病。则下列分析正确的是 ( )
城市名称 空气质量指数(AQI) PM2.5日平均浓度/ 空气质量状况 首要污染物
A 101 89 轻度污染 可吸入颗粒物
B 96 72 良 可吸入颗粒物
C 92 65 良 可吸入颗粒物
D 124 101 轻度污染 可吸入颗粒物
A.四个城市中,污染最严重的是C
B.长期处于 PM2.5高浓度地区,可能诱发哮喘
C.PM2.5、PM10等全部属于纯净物
D.空气中颗粒物的直径越大,越易进入人体
9.对于化学反应方程式 表示的意义,下列叙述中错误的是( )
A.在点燃的条件下,氢气和氧气反应生成水
B.该反应属于化合反应
C.每2份质量的氢气和1份质量的氧气完全反应能生成2份质量的水
D.H2、O2、H2O的粒子个数比为2:1:2
10.化学反应的实质是构成物质分子的原子重新进行组合,形成新分子的过程。如图是在密闭容器中某化学反应过程的微观变化示意图。据图回答正确的是( )
A.该反应生成了单质
B.该反应属于化合反应
C.反应前后分子和原子的种类与数目发生改变
D.参加反应的“ ” 与“ ” 的分子个数比为2:3
11.某化学反应的反应物和生成物的微观示意图及反应前后的质量如表所示,下列有关该反应的说法正确的是( )
物质 甲 乙 丙 丁 -碳原子-氧原子-氢原子
微观示意图
反应前质量/g 32 200 1 0
反应后质量/g 0 x y z
A.甲物质由碳原子和氢原子直接构成
B.该反应属于化合反应
C.参加反应的反应物分子个数比为1:1
D.x+y+z=233
12.用如图所示装置进行实验(夹持仪器略去)。实验过程:①通入N2一段时间,点燃酒精灯,a、b中均无明显现象;②熄灭酒精灯,立即改通O2,a中无明显现象,b中红磷燃烧。根据上述实验步骤,下列说法不正确的是 ( )
A.红磷燃烧过程中产生大量白雾,并放出大量的热
B.通入一段时间N2的目的是排尽装置中原有的空气
C.对比a、b在实验过程②中的现象,可知燃烧需要温度达到可燃物的着火点
D.对比b在实验过程①②中的现象,可以得出可燃物的燃烧需要氧气
13.八年级科学实验很多都要用到水,下列实验中对水的作用的说法不正确的是
选项 A 8 C D
实验装置
水的作用 吸收放出的二氧化硫 提供所需的温度,隔绝空气 吸收产生的黑色物质 吸收生成的白烟,直观显示消耗氧气的多少
A.A B.B C.C D.D
14.在一密闭的容器中,一定质量的碳粉与过量的氧气在点燃的条件下充分反应,容器内各相关量与时间(从反应开始计时)的对应关系正确的是( )
A. B.
C. D.
15.已知2.3g某纯净物在足量的氧气中充分燃烧后,生成4.4g二氧化碳和2.7g水。下列关于该纯净物组成的说法正确的是( )
A.只含有碳、氢元素
B.一定含有碳、氢、氧三种元素
C.一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素
D.一定含有碳元素,可能含有氢、氧元素
二、填空题(本题共7小题20空,每空2分,共40分)
16.空气是宝贵的资源,请沿用科学家认识事物的方式认识“空气”。
(1)从分类角度:空气属于 (填“混合物”或“纯净物”)。
(2)从微观角度:用“ ”表示氮原子,“ ”表示氧原子。同温同压下,气体的体积比等于分子数目比。若空气中其他成分忽略不计,下列图中,可表示空气微观模型的是____(填字母)。
A. B. C.
17.将白磷和红磷分装于Y形试管的两个支管中,管口系一小气球,然后将Y形试管的两个支管伸入80℃的热水中;同时在烧杯底部放置白磷,如图所示。(已知白磷的着火点为40℃,红磷的着火点为210℃)
(1)实险视察到只有Y形试管内的白磷燃烧,但很快就熄火了,其熄灭的原因可能是 (填序号)。
①着火点升高 ②温度降低 ③氧气耗尽 ④试管内产生了二氧化碳气体
(2)管口的小气球可防止 (填写物质的化学式)进入空气,从而使该实验更环保;烧杯中80℃的热水的作用是 。
18.如图是自然界碳的循环示意图,请回答下列问题:
(1)矿物等含碳物质燃烧是大气中二氧化碳浓度上升导致温室效应的主要原因。甲醇(化学式CH4O)燃烧的化学方程式为 。
(2)海水吸收大气CO2主要包括海水溶解、生物储碳等。CO2溶于水的化学方程式为 ,该反应属于基本反应类型中的 。
(3)人类降低空气中二氧化碳含量的途径有两个方向:一是减少二氧化碳的排放,二是增加二氧化碳的消耗。请写出一条你能做到的方式或途径: 。
19.据图回答问题:
(1)小科欲用氯酸钾制备并收集较纯净的氧气,需在图1中选用的装置组合为 (填序号),写出反应的化学方程式 。
(2)如图2,小科点燃系在螺旋状铁丝底端的火柴后,立即将铁丝伸入刚收集满纯氧的集气瓶中,但未观察到“铁丝剧烈燃烧、火星四射”等现象,请分析原因 。
20.半导体材料的发展加速了智能芯片的革新,其发展历程如下:第一代硅(Si)→第二代砷化镓(GaAs)→第三代氮化镓(GaN)→第四代氧化镓。制备氮化镓纳米薄片的方法如下图所示:
(1)钨能加个成钨箔,说明钨具有良好的延展性,砷化镓(GaAs)中砷的化合价为-3价,则氮化镓中氮的化合价 。
(2)氩气在该流程中能用作保护气的原因 。金属镓加热熔化过程中通入氩气,是为了防止: (用化学方程式表示)
21.氧家族的“生长树”如图所示。
(1)从物质分类角度分析,树上“果子”的共同之处是 。
(2)树上的果子中,计入空气质量日报的空气污染物是 。
(3)写出由两种单质生成“果子”Fe3O4的化学方程式: 。
22.如图,随着工业技术的发展,化石能源被大量使用。释放的气体进入大气,从而引起酸雨现象。1982年6月,国际环境会议上正式将pH小于5.6的酸性降水定为酸雨。
(1)释放的气体中含有NO2,其中氮元素的化合价为 。
(2)正常雨水也略显酸性,是因为空气中二氧化碳和水反应生成了 (填写化学式)。
(3)煤燃烧时会排放出二氧化硫,它会和氧气、水反应生成硫酸(H2SO4),形成酸雨。请写出该反应的化学方程式 。
三、实验探究题(本大题共5小题,每空2分,共40分)
23.小应利用如图甲所示的思维模型设计了“探究空气中氧气含量”的实验,他用一个有刻度的去底带塞子的瓶子,塞子上插入温度计和粘有“暖宝宝”贴的铜丝,实验装置如图乙所示。
查阅资料发现: “暖宝宝”贴内含有铁、活性炭、无机盐、水等物质,可在空气中吸收氧气发生放热反应, 反应过程中主要反应的化学方程式为: “暖宝宝”贴吸氧能力强,放热迅速。
(1)从建模角度分析, “利用暖宝宝贴消耗空气中的氧气”的操作属于上述思维模型中的 。
(2)属于 反应(填写化学反应基本类型),整个实验过程中,瓶内液面的变化情况为 。
(3)小应待反应结束,温度计示数恢复初始温度时记录液面位置,如图丙所示,并计算得到空气中氧气含量。小钱认为小应的操作不严谨,应调整瓶子在水中的深度,使瓶子内外液面相平再读取刻度,分析这样操作的原因是 。
24.如图是实验室制取气体的有关仪器和装置,据图回答下列问题。
(1)请写出图中标有序号①的仪器名称: ;
(2)用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气,应选择 (从A~D中选择,填字母序号)组合装置;
(3)小明用排水法收集了一瓶氧气,测得氧气的纯度偏低,原因可能是____(填字母);
A.收集气体前,集气瓶没有注满水
B.导管口开始有气泡冒出,立刻收集
C.收集气体后,集气瓶中仍有少量水
(4)右图为上述反应过程中某变量y随时间的变化趋势,纵坐标表示的是____。
A.固体中氧元素的质量 B.生成O2的质量
C.固体中 MnO2的质量分数 D.固体中钾元素的质量
25.某小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。
【任务一】探究燃烧的条件
图1 是项目小组探究燃烧条件的装置及其实验现象。
(1)铜片上的红磷不燃烧,是因为 。
(2)烧杯中热水的作用是 。 (写出一点)
(3)【任务二】调控燃烧
报道显示:国内外一些煤田因发生煤层自燃,带来了资源浪费和环境污染。请写出一条可以预防煤层自燃的建议: 。
(4)【任务三】利用燃烧探究物质的组成
某兴趣小组,利用湿度传感器和二氧化碳传感器检测纯净酒精燃烧后的产物,实验装置如图2。实验结束后,根据传感器采集的数据作出如图3所示的曲线。
结合图3曲线,可以推测酒精中一定含有的元素是 。
26.某校科学小组同学想通过实验验证质量守恒定律。
【实验思路】先确认发生的是“物理变化”还是“化学变化”,再比较变化中反应物的质量总和和生成物的质量总和是否相等。
(1)如图甲的实验方案 (填“能”或“不能”)用来验证质量守恒定律。
小组同学又设计了图乙的方案:
Ⅰ.锥形瓶内装入白磷,塞紧瓶塞放在天平托盘上,调节平衡:
Ⅱ.取下锥形瓶,将瓶塞上的铁丝在酒精灯上烧红后,接触引燃白磷,并立即塞紧瓶塞;
Ⅲ.待反应结束冷却后,将锥形瓶放回天平托盘上,观察天平是否平衡。
(2)【交流反思】该实验中,必须待反应结束并冷却后再称量的目的是 。
(3)要确认是否发生了化学变化,有同学认为气球膨胀这一现象就足以作为发生化学变化的证据,你是否同意,并说明理由: 。
(4)反应结束后,若有部分白磷未参与反应,依然能得出正确结论。请根据图丙的思维模型,推理解释:因为实验测得反应前后装置内物质总质量相等,且反应前后 质量不变,所以参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
27.人类自从会用火之后,燃料就成为生活的必需品之一。化学兴趣小组通过对小区内居民的走访调查,了解了不同时代的家用燃料,分析家庭燃料迭代升级之后给生活环境带来的变化。项目活动一:认识化石燃料家庭燃料主要经历了以下几个阶段:20世纪50~60年代多数家庭以柴草为燃料,60~80年代以燃煤为主;21 世纪初液化石油气和管道煤气成为家庭的主要燃料,发展至今几乎家家户户都通入了天然气。
(1)煤中主要含有碳元素,写出碳不完全燃烧的化学方程式 。
(2)项目活动二:探究如何合理使用燃料
【任务1】认识如何使燃烧更加充分
同学们经过走访调查,了解到从前人们把煤砸成小块状后燃烧会更加充分,请你从燃烧的角度解释这一现象
(3)在家庭中使用管道煤气时,由于管道泄漏,会发生一氧化碳中毒,请你写出一氧化碳燃烧的化学方程式: 。
(4)有人说在煤炉旁放一盆水即可防止一氧化碳中毒,这种说法并不可取,理由是 。
(5)【任务2】了解家用燃料变化意义
【查阅资料】充分燃烧1kg煤或天然气释放的热量和产生SO2的质量如图所示。
请结合生活常识和上图信息,总结家庭燃料从煤升级成天然气之后有哪些优点。 。
四、解答题(本大题共5小题,共35分)
28.(本题6分,每空1分)氧气是一种化学性质比较活泼的气体,它可以和许多物质发生化学反应。
如图所示是硫粉、红磷、光亮的细铁丝在氧气中燃烧的实验装置:
(1)小月是个善于思考、善于总结的学生,做完实验后,她发现了一些共同点:在反应条件方面,三个实验都要 ;在反应结果方面,三个化学反应生成的化合物都属于 物。
(2)小月同时也总结出在生成物的种类、状态和观察到的实验现象三个方面存在不同。请你替小月同学填写:乙中发生反应的文字表达式是 丙中观察到的反应现象是 。
(3)小月还总结出:三个实验的集气瓶底部都放有少量水,其中甲集气瓶底部放少量水的目的是 丙集气瓶中的水也可以用 代替。
29.(本题6分,每空2分)潜水、高空飞行等活动经常利用超氧化钾(KO2)作供氧剂,请回答下列问题:
(1)超氧化钾作供氧剂的原理是:超氧化钾能与二氧化碳反应生成氧气,同时产生碳酸钾。请写出该反应的化学方程式 。
(2)实验室常利用加热氯酸钾来制取氧气,若要得到比较干燥的氧气,则气体的发生与收集装置应该选用 (选填字母)。
(3)小科将氧气和空气按比例混合,制取一瓶100毫升含氧气体积分数为60%的混合气体,则需要氧气和空气的体积比为 (空气中氧气的体积分数按20%计算)。
30.(本题7分,1-2每空2分,第3小题3分)根据材料回答问题。
材料一:2013年1月27日凌晨,巴西南里奥格兰德州圣玛丽亚市中心一家夜总会发生火灾,造成233人死亡。该事故的起因是在舞台上演出的一个乐队的成员燃放焰火时引燃了屋顶的隔音材料引起的。
材料二:氢氧化镁是一种新型的阻燃剂。当温度达到380℃时,氢氧化镁开始分解出水蒸气,同时生成耐高温的氧化镁固体。利用氢氧化镁这一性质,将它添加在塑料等易燃性材料中能起阻燃作用。
材料三:学校组织春游野炊活动,同学们忙着搭灶烧火,灶火点燃后,发现火势较小,大家围坐在一块,商讨着怎么使火烧得更旺,结果出现两种不同观点:观点甲“用扇子扇可以使它烧得更旺”;观点乙“用扇子扇会使火熄灭”。
(1)燃着的烟花在引发这场火灾中所起的作用是____。(填标号)
A.提供氧气
B.使可燃物的温度达到着火点
C.提供可燃物
(2)根据灭火原理初步分析氢氧化镁能作阻燃剂的原因 。(答一点)
(3)请你对甲、乙两观点做出评价并说明理由。
31.(本题8分,每题2分,第3题4分)某同学在研究质量守恒定律的实验过程中,记录了如下数据(已知Fe+SFeS):
第一次 第二次 第三次
硫粉的质量/g 16 32 32
铁粉的质量/g 28 28 56
硫化亚铁(FeS)的质量/g 44 44 88
(1)第 次实验,反应物恰好完全反应。
(2)通过实验说明,参加反应的各物质之间存在着比例关系,从如表可知 。
(3)若该同学要进行第四次实验,如果要将48克硫粉完全反应,则需要铁粉多少克?能生成硫化亚铁多少克?(写出计算过程)
32.(本题8分,第1,2题每个2分,第3小题4分)为测定实验室中氯酸钾样品(杂质不参与反应)的纯度,取一定量该样品进行加热,不同时刻固体质量数据如图所示。
(1)t1时刻产生的氧气质量是 。
(2)t3-t4时段剩余固体质量不变的原因 。
(3)列式计算该样品中氯酸钾的纯度。
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浙教版科学八下 第一单元测试
一、选择题(本大题共15小题,每小题3分,共45分。请选出每小题中一个符合题意的选项,不选、多选、错选均不给分)
1.人类需要洁净的空气。目前我国城市空气质量日报中的污染物不包括( )
A.可吸入颗粒物 B.二氧化碳
C.二氧化氮 D.二氧化硫
【答案】B
【解析】空气污染物包括:可吸入颗粒、氮的氧化物,硫的氧化物、一氧化碳等。
【解答】二氧化碳属于温室气体,不属于空气污染物,所以城市空气质量日报的污染物不包括二氧化碳。故答案为:B。
2.由于山火燃烧时破坏力极强,传统灭火方式很难控制住火势,消防员常采用以火灭火的方案,将马上烧到的地方提前点燃,以此制造出一条隔离带。该方案的原理是 ( )
A.隔绝氧气 B.清除可燃物
C.降低着火点 D.降温到着火点以下
【答案】B
【解析】根据灭火的原理解答。
【解答】消防员常采用以火灭火的方案,将马上烧到的地方提前点燃,以此制造出一条隔离带,是清除可燃物。故选B。
3.空气是一种重要的天然资源,在人们的生产和生活中有着广泛的用途。下列对空气中各成分气体的叙述不正确的()
A.氧气性质活泼,可以作为燃料 B.稀有气体可以用来制霓虹灯
C.氮气可以用来制造化肥和炸药 D.二氧化碳不属于空气污染物
【答案】A
【解析】氧气具有助燃性,可用作助燃剂。
【解答】A、氧气不具有可燃性,不能作为燃料,故A错误,符合题意;
B、稀有气体在通电时会发出不同颜色的光,可用作霓虹灯,故B正确,不符合题意;
C、氮气可用作制作氮肥等化肥和炸药,故C正确,不符合题意;
D、二氧化碳没有毒,不属于空气污染物,但会导致温室效应加聚,故D正确,不符合题意。
故答案为:A。
4.近地面的臭氧是由于氮氧化物等在阳光照射下发生光化学反应而产生的。下列说法错误的是( )
A.臭氧与氧气的化学性质不同
B.臭氧是空气的污染物之一
C.汽车尾气大量排放会导致臭氧污染
D.佩戴口罩能有效阻挡臭氧的吸入
【答案】D
【解析】根据空气的污染分析;
【解答】A、臭氧是由臭氧分子构成的,氧气是由氧分子构成的,构成它们的分子不同,故化学性质不同,选项正确;
B、目前计入空气污染指数的项目有: 一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物和臭氧,选项正确;
C、汽车尾气排放物产生的化学反应会导致进地的臭氧造成污染,选项正确;
D、口罩只能阻挡可吸入颗粒物,不能有效阻挡臭氧的吸入,选项错误;
故选:D
5.某不合格奶粉因有过量的三聚氰胺(化学式为 C3N6H6)而进行了焚烧处理。三聚氰胺燃烧的化学方程式是 ,其中x,y分别为( )
A.3、3 B.3、6 C.6、4 D.6、6
【答案】D
【解析】由质量守恒定律:反应前后原子种类、数目均不变,据此由反应的化学方程式推断x、y的数值即可。
【解答】由化学方程式可知,反应物中氮原子的数目为12,碳原子的数目为 6,根据质量守恒定律,反应前后原子数目不变,则x的数值应为6,y的数值应为6。
故答案为: D。
6.下列关于氧气物理性质的说法,错误的是( )
A.通常状况下氧气是无色无味的气体
B.鱼类能在水中生活,证明氧气易溶于水
C.通常状况下,氧气的密度大于空气
D.通过低温加压,可使氧气液化成淡蓝色的液体
【答案】B
【解析】氧气的物理性质:氧气在通常状况下(常温常压)是无色无味的气体。氧气微溶于水(溶解度较低),但足以支持水生生物(如鱼类)的呼吸。氧气的密度(约1.43 g/L)略大于空气的平均密度(约1.29 g/L)。氧气在低温加压下可以液化成淡蓝色的液体。
【解答】选项A:氧气在常温常压下确实是无色无味的,故A正确,不符合题意。
选项B:鱼类能在水中生活是因为水中有溶解的氧气,但氧气的溶解性实际上是“微溶”而非“易溶”。氧气的溶解度在常温下约为3-4 mL/L水,属于微溶级别。“易溶于水”是错误的描述,氧气是微溶的。故B错误,符合题意。
选项C:氧气的密度(1.43 g/L)大于空气的平均密度(1.29 g/L),故C正确,不符合题意。
选项D:氧气在低温(如-183℃)和加压条件下可以液化为淡蓝色的液体,故D正确,不符合题意。
故正确答案为:B。
7.如图四位同学正在讨论某一个化学方程式表示的意义,根据他们描述的内容,试判断他们所指的化学方程式是 ( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】(1)化学方程式的含义:化学方程式不仅能表示反应物、生成物和反应条件,还能体现各物质的粒子个数比(即化学计量数之比),以及各物质的质量比(相对分子质量与化学计量数的乘积之比)。
(2)化合反应的定义:由两种或两种以上物质生成一种物质的反应,特点是 “多变一”。
【解答】从给出的限制中可以得到如下信息:是化合反应,且反应物与生成物的质量关系是1:8:9,分子个数比为2:1:2,反应条件为点燃的反应。
A、 是点燃条件的化合反应,粒子个数比为 1:1:1,不符合 2:1:2,故该选项错误。
B、 是点燃条件的化合反应,粒子个数比 2:1:2;质量比(2×28):32:(2×44)=56:32:88=7:4:11,不符合 1:8:9,故该选项错误。
C、氢气燃烧的反应满足以上要求。
D、甲烷燃烧不是化合反应。
故答案为:C。
8.如表是某日某省内部分城市的空气质量日报。PM2.5是指大气中直径小于等于2.5 μm的颗粒物,PM2.5在吸入人体后,往往会进入支气管,干扰肺部的气体交换,引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病。则下列分析正确的是 ( )
城市名称 空气质量指数(AQI) PM2.5日平均浓度/ 空气质量状况 首要污染物
A 101 89 轻度污染 可吸入颗粒物
B 96 72 良 可吸入颗粒物
C 92 65 良 可吸入颗粒物
D 124 101 轻度污染 可吸入颗粒物
A.四个城市中,污染最严重的是C
B.长期处于 PM2.5高浓度地区,可能诱发哮喘
C.PM2.5、PM10等全部属于纯净物
D.空气中颗粒物的直径越大,越易进入人体
【答案】B
【解析】空气污染物一般包括污染性气体和污染性物质。
【解答】A.空气质量指数越大,空气质量越差,根据表格中空气质量指数可知,四个城市中,污染最严重的是 D,故A错误;
B.由题干信息可知,长期处于 PM2.5高浓度地区,可能诱发哮喘,故B正确;
C.PM10、PM2.5都是由多种物质组成的,均属于混合物,故C错误;
D.空气中颗粒物的直径越小,越易进入人体,影响人体健康,故D错误;
故答案为:B。
9.对于化学反应方程式 表示的意义,下列叙述中错误的是( )
A.在点燃的条件下,氢气和氧气反应生成水
B.该反应属于化合反应
C.每2份质量的氢气和1份质量的氧气完全反应能生成2份质量的水
D.H2、O2、H2O的粒子个数比为2:1:2
【答案】C
【解析】化学方程式的意义①宏观层面:明确表明反应物、生成物以及反应条件。②质量关系:通过相对分子质量(或相对原子质量)和化学计量数,体现各物质之间的质量比。③微粒关系:体现反应中各物质的微粒个数比。④气体体积关系:对于气态反应物和生成物,可通过化学计量数直接得出体积比(同温同压下)。核心依据:本质反映质量守恒定律,是化学反应相关物质量计算的基础。
【解答】选项A:方程式中明确标注了反应条件是“点燃”,反应物是氢气和氧气,生成物是水。因此在点燃的条件下,氢气和氧气反应生成水,故A正确,不符合题意。
选项B:化合反应是指两种或多种物质反应生成一种物质的反应。这里氢气和氧气反应生成水,符合化合反应的定义。 该反应属于化合反应,故B正确,不符合题意。
选项C:氢气H2的相对分子质量为2,氧气O2的相对分子质量为32,水H2O的相对分子质量为18,因此根据化学方程式是每4份质量的氢气和32份质量的氧气反应生成36份质量的水。题目中给出的比例(2:1:2)是错误的,故C错误,符合题意。
选项D:化学方程式的系数直接表示粒子个数比,即H2、O2、H2O的个数比为2:1:2。故D正确,不符合题意。
故正确答案为:C。
10.化学反应的实质是构成物质分子的原子重新进行组合,形成新分子的过程。如图是在密闭容器中某化学反应过程的微观变化示意图。据图回答正确的是( )
A.该反应生成了单质
B.该反应属于化合反应
C.反应前后分子和原子的种类与数目发生改变
D.参加反应的“ ” 与“ ” 的分子个数比为2:3
【答案】B
【解析】(1)由同种元素组成的纯净物叫单质;
(2)两种或两种以上的物质反应生成一种物质的反应叫化合反应;
(3)根据质量守恒定量可知,反应前后原子的质量和种类都没有发生变化;
(4)写出反应的化学方程式并配平,即可判断参加反应的分子个数。
【解答】将○看做x,将●看做y,那么化学方程式为:
A.根据化学方程式可知,反应物中有单质,但生成物中没有单质,故A错误;
B.该反应属于化合反应,故B正确;
C.反应前后原子的种类和数目没有改变,但分子的种类和数目发生了改变,故C错误;
D.参加反应的“ ” 与“ ” 的分子个数比为 2:1,故D错误。
故选B。
11.某化学反应的反应物和生成物的微观示意图及反应前后的质量如表所示,下列有关该反应的说法正确的是( )
物质 甲 乙 丙 丁 -碳原子-氧原子-氢原子
微观示意图
反应前质量/g 32 200 1 0
反应后质量/g 0 x y z
A.甲物质由碳原子和氢原子直接构成
B.该反应属于化合反应
C.参加反应的反应物分子个数比为1:1
D.x+y+z=233
【答案】D
【解析】根据化学反应的反应物和生成物的微观示意图写出反应的方程式,根据甲变化的质量可求出参加反应的乙和生成的丙、丁的质量,再根据物质的构成、反应的特点等分析判断有关的说法。
【解答】A、由质量变化可知,甲为反应物,由反应前后原子种类不变可得,丙、丁为生成物,则乙是反应物,由化学反应的反应物和生成物的微观示意图可知,该反应是甲烷和氧气反应生成水和二氧化碳,由物质的构成可知,甲物质是由甲烷分子构成的,A不正确。
B、由物质的构成可知,该反应的生成物是两种化合物,不符合化合反应的特点,不属于化合反应,B不正确。
C、由反应前后原子个数不变可知,参加反应的反应物分子个数比为1:2或2:1,C不正确。
D、由质量守恒定律可知,x+y+z=32+200+1=233,D 正确。
故答案为:D。
12.用如图所示装置进行实验(夹持仪器略去)。实验过程:①通入N2一段时间,点燃酒精灯,a、b中均无明显现象;②熄灭酒精灯,立即改通O2,a中无明显现象,b中红磷燃烧。根据上述实验步骤,下列说法不正确的是 ( )
A.红磷燃烧过程中产生大量白雾,并放出大量的热
B.通入一段时间N2的目的是排尽装置中原有的空气
C.对比a、b在实验过程②中的现象,可知燃烧需要温度达到可燃物的着火点
D.对比b在实验过程①②中的现象,可以得出可燃物的燃烧需要氧气
【答案】A
【解析】A.根据红磷燃烧的现象解答;
B.根据空气中含有氧气分析;
C.根据描述分析过程②中哪个因素不同即可;
D.根据描述分析过程①②中哪个因素不同即可;
【解答】A.红磷燃烧过程中产生大量白烟,并放出大量的热,故A错误符合题意;
B.通入一段时间N2的目的是排尽装置中原有的空气,从而避免对后面探究燃烧需要氧气产生影响,故B正确不合题意;
C.实验过程②中,a没有加热且没有燃烧,b用酒精灯加热能够燃烧,比较可知:燃烧需要温度达到可燃物的着火点,故C正确不合题意;
D.实验过程①中没有氧气,则b没有燃烧;步骤②中通入氧气,则b开始燃烧,可以得出可燃物的燃烧需要氧气,故D正确不合题意。
故选A。
13.八年级科学实验很多都要用到水,下列实验中对水的作用的说法不正确的是
选项 A 8 C D
实验装置
水的作用 吸收放出的二氧化硫 提供所需的温度,隔绝空气 吸收产生的黑色物质 吸收生成的白烟,直观显示消耗氧气的多少
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】C中水可以替换成沙子。
【解答】A、二氧化硫属于空气污染物,不能直接排放到空气中,水的作用是吸收二氧化硫,防止造成空气污染,故A正确,不符合题意;
B、由图可知,白磷进行比较时,水的作用是隔绝空气,铜片上的白磷和红磷进行比较时,水的作用是提供所需的温度,故B正确,不符合题意;
C、水的作用是防止高温物体溅落瓶底,使瓶底破裂,故C错误,符合题意;
D、集气瓶内压强减小,水在大气压的作用下被压入集气瓶,水的体积等于消耗的氧气的体积,故D正确,不符合题意。
故答案为:C。
14.在一密闭的容器中,一定质量的碳粉与过量的氧气在点燃的条件下充分反应,容器内各相关量与时间(从反应开始计时)的对应关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】A、根据碳与氧气反应生成二氧化碳时分子个数关系分析;
B、根据化学反应中生成物质量增加分析;
C、根据反应中碳不足分析;
D、根据化学反应前后质量总和不变分析。
【解答】A、在一密闭的容器中,碳在过量的氧气中燃烧生成二氧化碳气体,1个氧分子参加反应生成1个二氧化碳分子,则气体的分子数不变,符合题意;
B、碳在过量的氧气中燃烧生成二氧化碳气体,由质量守恒定律可知,气体的质量逐渐增加至完全反应后不再发生改变,不符合题意;
C、碳在过量的氧气中燃烧生成二氧化碳气体,最终碳完全反应,固体的质量逐渐减少,最终减少至0,不符合题意;
D、由质量守恒定律可知,物质的总质量不变,不符合题意;故选A。
15.已知2.3g某纯净物在足量的氧气中充分燃烧后,生成4.4g二氧化碳和2.7g水。下列关于该纯净物组成的说法正确的是( )
A.只含有碳、氢元素
B.一定含有碳、氢、氧三种元素
C.一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素
D.一定含有碳元素,可能含有氢、氧元素
【答案】B
【解析】根据化学反应前后元素种类和质量不变,结合元素质量为物质质量×元素质量分数分析。
【解答】已知某纯净物在足量的氧气中充分燃烧后,生成二氧化碳和水。根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量不变,故该纯净物中一定含碳、氢元素,碳元素的质量为,氢元素的质量为,则该纯净物中还一定含氧元素。
故选B。
二、填空题(本题共7小题20空,每空2分,共40分)
16.空气是宝贵的资源,请沿用科学家认识事物的方式认识“空气”。
(1)从分类角度:空气属于 (填“混合物”或“纯净物”)。
(2)从微观角度:用“ ”表示氮原子,“ ”表示氧原子。同温同压下,气体的体积比等于分子数目比。若空气中其他成分忽略不计,下列图中,可表示空气微观模型的是____(填字母)。
A. B. C.
【答案】(1)混合物
(2)C
【解析】空气是复杂的混合物,氮气(N2)约占78%,是空气中含量最高的成分;氧气(O2)约占21%,为空气中第二大成分;
稀有气体(包含氦He、氖Ne、氩Ar、氪Kr、氙Xe、氡Rn等)约占0.94%;二氧化碳(CO2)在自然状态下约占0.03%-0.04%,人类活动会改变其浓度;其他气体和杂质(如水蒸气、尘埃、微生物等):约占0.03%,其含量会因地理位置、气候条件等因素发生变化。
【解答】(1)空气是由多种气体组成的,主要包括氮气(约78%)、氧气(约21%)、稀有气体(如氩气、约0.93%)和二氧化碳(约0.04%)等。由于空气由多种不同物质混合而成,且各成分保持各自的性质,因此空气属于混合物。
(2)根据同温同压下,气体体积比等于分子数目比,因此氮分子(N2)与氧分子(O2)的数目比约为4:1。
选项A:图中氮分子和氧分子的比例为4:1,符合空气的组成。
选项B:氮分子和氧分子的比例为1:1,不符合。
选项C:氮分子和氧分子的比例为1:4,不符合。
故正确答案为:(1)混合物;(2)C。
17.将白磷和红磷分装于Y形试管的两个支管中,管口系一小气球,然后将Y形试管的两个支管伸入80℃的热水中;同时在烧杯底部放置白磷,如图所示。(已知白磷的着火点为40℃,红磷的着火点为210℃)
(1)实险视察到只有Y形试管内的白磷燃烧,但很快就熄火了,其熄灭的原因可能是 (填序号)。
①着火点升高 ②温度降低 ③氧气耗尽 ④试管内产生了二氧化碳气体
(2)管口的小气球可防止 (填写物质的化学式)进入空气,从而使该实验更环保;烧杯中80℃的热水的作用是 。
【答案】(1)③
(2)P2 O5;提供热量
【解析】(1)根据燃烧的条件来分析;
(2)根据实验中热水的作及装置的特点来分析。
【解答】(1)c处的白磷虽然温度达到了其着火点,但是没有与氧气接触,也不会发生燃烧;a处燃着的白磷很快熄灭,是因为氧气耗尽了;
(2)白磷燃烧生成的五氧化二磷有毒,为了防止P2 O5造成空气污染,所以管口拴上一个气球;烧杯中的热水的作用为提供热量。
18.如图是自然界碳的循环示意图,请回答下列问题:
(1)矿物等含碳物质燃烧是大气中二氧化碳浓度上升导致温室效应的主要原因。甲醇(化学式CH4O)燃烧的化学方程式为 。
(2)海水吸收大气CO2主要包括海水溶解、生物储碳等。CO2溶于水的化学方程式为 ,该反应属于基本反应类型中的 。
(3)人类降低空气中二氧化碳含量的途径有两个方向:一是减少二氧化碳的排放,二是增加二氧化碳的消耗。请写出一条你能做到的方式或途径: 。
【答案】(1)3
(2)化合反应
(3)植树造林
【解析】(1)根据质量守恒定律可知,反应前后原子的种类和个数保持不变;
(2)根据反应物和生成物的种类和种数,确定反应的基本类型;
(3)根据自己了解的降低二氧化碳含量的知识解答。
【解答】(1)根据方程式可知,2C+8H+2O+2xO=2C+8H+8O,解得:x=3;
(2)根据方程式 可知,该反应的生成物只有1种,则为化合反应;
(3) 我能做到的方式或途径:植树造林。
19.据图回答问题:
(1)小科欲用氯酸钾制备并收集较纯净的氧气,需在图1中选用的装置组合为 (填序号),写出反应的化学方程式 。
(2)如图2,小科点燃系在螺旋状铁丝底端的火柴后,立即将铁丝伸入刚收集满纯氧的集气瓶中,但未观察到“铁丝剧烈燃烧、火星四射”等现象,请分析原因 。
【答案】(1)AD;
(2)火柴燃烧消耗了大量氧气,导致氧气浓度过低(写出火柴消耗氧气就得满分)
【解析】(1) 氧气的实验室制取原理,用氯酸钾制取氧气需要加热,属于固体加热型发生装置。
(2) 氧气的收集方法,氧气不易溶于水,可用排水法收集,且排水法收集的氧气较纯净。
(3)化学方程式的书写,氯酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。
(4) 铁丝在氧气中燃烧的实验注意事项,铁丝燃烧需要较高浓度的氧气,火柴燃烧会消耗氧气。
【解答】(1) 用氯酸钾制取氧气,反应物是固体,反应条件是加热,所以发生装置选 A;要收集较纯净的氧气,用排水法收集,所以收集装置选 D,装置组合为 AD。
反应的化学方程式为
(2) 点燃系在螺旋状铁丝底端的火柴后,立即将铁丝伸入刚收集满纯净氧的集气瓶中,未观察到 “铁丝剧烈燃烧、火星四射” 等现象,原因是火柴燃烧消耗了大量氧气,导致氧气浓度过低,不足以支持铁丝剧烈燃烧。
20.半导体材料的发展加速了智能芯片的革新,其发展历程如下:第一代硅(Si)→第二代砷化镓(GaAs)→第三代氮化镓(GaN)→第四代氧化镓。制备氮化镓纳米薄片的方法如下图所示:
(1)钨能加个成钨箔,说明钨具有良好的延展性,砷化镓(GaAs)中砷的化合价为-3价,则氮化镓中氮的化合价 。
(2)氩气在该流程中能用作保护气的原因 。金属镓加热熔化过程中通入氩气,是为了防止: (用化学方程式表示)
【答案】(1)-3
(2)化学性质稳定,不易跟其它物质反应;
【解析】(1)根据金属具有良好的延展性,以及化合物中各元素正负化合价代数和为零来分析;
(2)根据氩原子的最外层电子数为8,达到了相对稳定结构,以及金属镓和氧气在加热的条件下生成氧化镓来分析;
【解答】(1)钨能加工成钨箔,说明钨具有良好的延展性;化合物中各元素正负化合价代数和为零,砷化镓中砷元素的化合价为-3价,则镓元素的化合价为+3价,氮化镓中镓元素的化合价为+3价,则氮元素的化合价为-3价;
(2)从微观角度解释氩气在该流程中能用作保护气的原因:氩原子的最外层电子数为8,达到了相对稳定结构,氩气的化学性质很稳定;金属镓加热熔化过程中通入氩气,是为了防止金属镓和氧气在加热的条件下生成氧化镓,该反应的化学方程式为:
21.氧家族的“生长树”如图所示。
(1)从物质分类角度分析,树上“果子”的共同之处是 。
(2)树上的果子中,计入空气质量日报的空气污染物是 。
(3)写出由两种单质生成“果子”Fe3O4的化学方程式: 。
【答案】(1)都是氧化物
(2)二氧化硫、二氧化氮
(3)
【解析】(1)根据物质的类别解答;
(2)根据空气污染物的知识解答;
(3)根据化学方程式的书写解答。
【解答】(1)根据图示可以看出,树上“果子”的化学式都是由两种元素组成且其中一种是氧元素的化合物,故都属于氧化物;
(2)树上的果子中,计入空气质量日报的空气污染物是二氧化硫、二氧化氮;
(3)由两种单质生成“果子”Fe3O4的化学反应是铁和氧气点燃生成四氧化三铁,化学方程式为。
22.如图,随着工业技术的发展,化石能源被大量使用。释放的气体进入大气,从而引起酸雨现象。1982年6月,国际环境会议上正式将pH小于5.6的酸性降水定为酸雨。
(1)释放的气体中含有NO2,其中氮元素的化合价为 。
(2)正常雨水也略显酸性,是因为空气中二氧化碳和水反应生成了 (填写化学式)。
(3)煤燃烧时会排放出二氧化硫,它会和氧气、水反应生成硫酸(H2SO4),形成酸雨。请写出该反应的化学方程式 。
【答案】+4;H2CO3;2SO2+O2+2H2O=2H2SO4
【解析】(1)根据化合物中正负化合价代数和为零计算;
(2)根据二氧化碳和水的反应产物解答;
(3)根据反应物、反应条件和生成物,确定反应的化学方程式。
【解答】(1)在化合物NO2中,O的化合价为-2价,设N化合价为x,根据化合物中各元素化合价的代数和为0得到:x+(-2)×2=0,解得:x=+4;
(2)根据题意可知,正常雨水也略显酸性,是因为二氧化碳和水反应生成碳酸,化学式为H2CO3;
(3)根据题意可知,二氧化硫、氧气、水反应生成硫酸(H2SO4),反应的化学方程式为:2SO2+O2+2H2O=2H2SO4。
三、实验探究题(本大题共5小题,每空2分,共40分)
23.小应利用如图甲所示的思维模型设计了“探究空气中氧气含量”的实验,他用一个有刻度的去底带塞子的瓶子,塞子上插入温度计和粘有“暖宝宝”贴的铜丝,实验装置如图乙所示。
查阅资料发现: “暖宝宝”贴内含有铁、活性炭、无机盐、水等物质,可在空气中吸收氧气发生放热反应, 反应过程中主要反应的化学方程式为: “暖宝宝”贴吸氧能力强,放热迅速。
(1)从建模角度分析, “利用暖宝宝贴消耗空气中的氧气”的操作属于上述思维模型中的 。
(2)属于 反应(填写化学反应基本类型),整个实验过程中,瓶内液面的变化情况为 。
(3)小应待反应结束,温度计示数恢复初始温度时记录液面位置,如图丙所示,并计算得到空气中氧气含量。小钱认为小应的操作不严谨,应调整瓶子在水中的深度,使瓶子内外液面相平再读取刻度,分析这样操作的原因是 。
【答案】(1)消耗O2形成气压差
(2)化合;先下降后上升
(3)使瓶内外气压相等,排除外界大气压的干扰。
【解析】(1)根据实验原理结合上述思维模型进行分析;
(2)根据反应的特点、瓶内气压变化情况进行分析;
(3)根据压强变化对实验结果的影响进行分析。
【解答】(1)“利用暖宝宝贴片消耗空气中的氧气”的操作属于上述思维模型中的消耗O2形成气压差,进而通过进入瓶内水的体积来计算空气中的氧气的含量;
(2)根据方程式可知,该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应; 刚开始暖宝宝吸收氧气会放出热量,瓶内温度升高,使气压增大,将水向下压,故观察到瓶内液面下降;后消耗瓶中的氧气,使得瓶内气压减小,故液面又会上升。
(3)如果瓶内水面高于瓶外水面,那么里面的空气受到挤压,不是正常状态的情况,只有内外水面相平时,瓶内和外面的大气压强才相等,得到的才是正常状态下的数据。
24.如图是实验室制取气体的有关仪器和装置,据图回答下列问题。
(1)请写出图中标有序号①的仪器名称: ;
(2)用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气,应选择 (从A~D中选择,填字母序号)组合装置;
(3)小明用排水法收集了一瓶氧气,测得氧气的纯度偏低,原因可能是____(填字母);
A.收集气体前,集气瓶没有注满水
B.导管口开始有气泡冒出,立刻收集
C.收集气体后,集气瓶中仍有少量水
(4)右图为上述反应过程中某变量y随时间的变化趋势,纵坐标表示的是____。
A.固体中氧元素的质量 B.生成O2的质量
C.固体中 MnO2的质量分数 D.固体中钾元素的质量
【答案】(1)试管
(2)AC
(3)A;B
(4)C
【解析】(1)试管略向下倾斜是为了防止冷凝水倒流会试管底部,导致试管破裂。
(2)B适用于固体不加热的反应。
(3)要收集纯气体,应等气泡均匀再收集。
(4)根据方程式判断各个量的质量变化情况,注意考虑曲线变化趋势以外,也要注意曲线的起点。
【解答】(1)由图可知,①为试管。
(2)氯酸钾和二氧化锰均为固体,所以发生装置选择的是A,D中气体从短管进,用于收集密度小于空气的气体,氧气密度大于空气,不易溶于水,可知收集装置选择的是C。
故答案为:AC。
(3)A、若收集前水没有灌满,则收集气体为氧气和空气的混合物,会导致氧气纯度偏低,故A正确;
B、一有气泡就收集,会把试管内残留的空气也收集进集气瓶,会导致氧气不纯,故B正确;
C、收集后瓶内有水残留,不会导致氧气的纯度发生改变,故C错误。故答案为:AB。
(4)反应的方程式为
A、由方程式可知,经过反应,固体中氧元素的质量逐渐减小,故A错误;
B、由方程式可知,一开始没有氧气,曲线应从零开始,故B错误;
C、二氧化锰是催化剂,反应前后质量保持不变,固体的质量逐渐减小,可知二氧化锰的质量分数逐渐增大,故C正确;
D、固体中钾元素的质量保持不变,故D错误。故答案为:C。
25.某小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。
【任务一】探究燃烧的条件
图1 是项目小组探究燃烧条件的装置及其实验现象。
(1)铜片上的红磷不燃烧,是因为 。
(2)烧杯中热水的作用是 。 (写出一点)
(3)【任务二】调控燃烧
报道显示:国内外一些煤田因发生煤层自燃,带来了资源浪费和环境污染。请写出一条可以预防煤层自燃的建议: 。
(4)【任务三】利用燃烧探究物质的组成
某兴趣小组,利用湿度传感器和二氧化碳传感器检测纯净酒精燃烧后的产物,实验装置如图2。实验结束后,根据传感器采集的数据作出如图3所示的曲线。
结合图3曲线,可以推测酒精中一定含有的元素是 。
【答案】(1)温度没有达到红磷的着火点
(2)隔绝空气 (或提供热量,使白磷的温度达到着火点 )
(3)埋入土层下或经常浇水给煤层降温等
(4)碳和氢
【解析】(1)根据铜片上的红磷不燃烧,是因为温度没有达到红磷燃烧的着火点来分析解答;
(2)根据烧杯中水可以隔绝白磷与氧气接触,给铜片上的白磷燃烧提供热量;
(3)根据灭火原理来分析解答;
(4)根据化学反应前后元素的种类不变,从图中曲线得出有二氧化碳和水生成来分析解答。
【解答】(1)铜片上的红磷不燃烧,是因为温度没有达到红磷燃烧的着火点;
(2)烧杯中水的作用是隔绝白磷与氧气接触,给铜片上的白磷燃烧提供热量;
(3)灭火原理有隔绝氧气,清除可燃物,降低温度到可燃物着火点以下,则一旦煤层自燃,可以 埋入土层下或经常浇水给煤层降温等 ;
(4)根据化学反应前后元素的种类不变,从图中曲线得出有二氧化碳和水生成,说明酒精中含有碳元素和氢元素。
故答案为:(1)温度没有达到红磷的着火点 ;(2)隔绝空气 (或提供热量,使白磷的温度达到着火点 ) ;(3)埋入土层下或经常浇水给煤层降温等 ;(4)碳和氢 。
26.某校科学小组同学想通过实验验证质量守恒定律。
【实验思路】先确认发生的是“物理变化”还是“化学变化”,再比较变化中反应物的质量总和和生成物的质量总和是否相等。
(1)如图甲的实验方案 (填“能”或“不能”)用来验证质量守恒定律。
小组同学又设计了图乙的方案:
Ⅰ.锥形瓶内装入白磷,塞紧瓶塞放在天平托盘上,调节平衡:
Ⅱ.取下锥形瓶,将瓶塞上的铁丝在酒精灯上烧红后,接触引燃白磷,并立即塞紧瓶塞;
Ⅲ.待反应结束冷却后,将锥形瓶放回天平托盘上,观察天平是否平衡。
(2)【交流反思】该实验中,必须待反应结束并冷却后再称量的目的是 。
(3)要确认是否发生了化学变化,有同学认为气球膨胀这一现象就足以作为发生化学变化的证据,你是否同意,并说明理由: 。
(4)反应结束后,若有部分白磷未参与反应,依然能得出正确结论。请根据图丙的思维模型,推理解释:因为实验测得反应前后装置内物质总质量相等,且反应前后 质量不变,所以参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
【答案】(1)不能
(2)防止冷却前气球处于膨胀状态,空气对气球产生的浮力影响实验结果
(3)否:浓硫酸溶于水放热,不是化学变化,但也能使气球膨胀
(4)未参加反应的物质
【解析】(1)验证质量守恒定律的实验需要满足:①能发生化学变化;②有气体生成的需要在封闭容器中进行;
(2)当气球的体积膨胀时,它受到的浮力会变大,从而影响物质的总质量的测量值;
(3)气球膨胀,可能是生成气体,也可能是放热体积膨胀所致。
(4)根据质量守恒定律的内容解答。
【解答】(1)如图甲的实验方案不能用来验证质量守恒定律,是因为酒精和水混合发生的是物理变化。
(2)该实验中,必须待反应结束并冷却后再称量的目的是防止冷却前气球处于膨胀状态,空气对气球产生的浮力影响实验结果。
(3)气球膨胀这一现象不能作为发生化学变化的证据,是因为浓硫酸溶于水放热,不是化学变化,但也能使气球膨胀。
(4)反应结束后,若有部分白磷未参与反应,依然能得出正确结论。请根据图丙的思维模型,推理解释:因为实验测得反应前后装置内物质总质量相等,且反应前后未参加反应的物质质量不变,所以参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
27.人类自从会用火之后,燃料就成为生活的必需品之一。化学兴趣小组通过对小区内居民的走访调查,了解了不同时代的家用燃料,分析家庭燃料迭代升级之后给生活环境带来的变化。项目活动一:认识化石燃料家庭燃料主要经历了以下几个阶段:20世纪50~60年代多数家庭以柴草为燃料,60~80年代以燃煤为主;21 世纪初液化石油气和管道煤气成为家庭的主要燃料,发展至今几乎家家户户都通入了天然气。
(1)煤中主要含有碳元素,写出碳不完全燃烧的化学方程式 。
(2)项目活动二:探究如何合理使用燃料
【任务1】认识如何使燃烧更加充分
同学们经过走访调查,了解到从前人们把煤砸成小块状后燃烧会更加充分,请你从燃烧的角度解释这一现象
(3)在家庭中使用管道煤气时,由于管道泄漏,会发生一氧化碳中毒,请你写出一氧化碳燃烧的化学方程式: 。
(4)有人说在煤炉旁放一盆水即可防止一氧化碳中毒,这种说法并不可取,理由是 。
(5)【任务2】了解家用燃料变化意义
【查阅资料】充分燃烧1kg煤或天然气释放的热量和产生SO2的质量如图所示。
请结合生活常识和上图信息,总结家庭燃料从煤升级成天然气之后有哪些优点。 。
【答案】(1)2C+O22CO
(2)增加了煤与空气的接触面积
(3)2C+O22CO2
(4)一氧化碳不溶于水
(5)单位质量的天然气燃烧比煤燃烧释放的热量高,产生的二氧化硫少,对环境的污染小
【解析】(1)由质量守恒定律可知,碳和氧气反应生成的生成物中含有碳和氧元素,不完全燃烧生成的是一氧化碳。
(2)增大固体的表面积可以加快反应速度以及使固体更充分反应。
(3)一氧化碳在空气中与氧气反应生成二氧化碳,注意方程式配平和书写反应条件。
(4)一氧化碳不溶于水,所以放水没有作用。
(5)根据图像进行分析,二氧化硫属于环境污染物,会导致硫酸型酸雨。
【解答】(1)煤在空气中不完全燃烧,生成一氧化碳,方程式为:2C+O22CO。
(2)把煤砸成小块状后燃烧会更加充分,因为这样可以增加煤与空气接触面积,使煤更易燃烧充分。
(3)一氧化碳在空气中燃烧生成二氧化碳,方程式为:2C+O22CO2。
(4)一氧化碳不能溶于水,所以放置水并不能吸收一氧化碳,从而避免中毒。
(5)由图可知,使用天然气,燃烧产生的二氧化硫的量大大减少,能减小环境污染。
四、解答题(本大题共5小题,共35分)
28.(本题6分,每空1分)氧气是一种化学性质比较活泼的气体,它可以和许多物质发生化学反应。
如图所示是硫粉、红磷、光亮的细铁丝在氧气中燃烧的实验装置:
(1)小月是个善于思考、善于总结的学生,做完实验后,她发现了一些共同点:在反应条件方面,三个实验都要 ;在反应结果方面,三个化学反应生成的化合物都属于 物。
(2)小月同时也总结出在生成物的种类、状态和观察到的实验现象三个方面存在不同。请你替小月同学填写:乙中发生反应的文字表达式是 丙中观察到的反应现象是 。
(3)小月还总结出:三个实验的集气瓶底部都放有少量水,其中甲集气瓶底部放少量水的目的是 丙集气瓶中的水也可以用 代替。
【答案】(1)点燃;放热
(2)红磷+氧气五氧化二磷;剧烈燃烧、火星四射、生成了黑色固体物质,放出了大量的热
(3)吸收二氧化硫;防止污染空气
【解析】(1)根据实验的条件、燃烧都放出热量分析回答;
(2)根据红磷在氧气中燃烧的反应、铁丝在氧气中燃烧的现象分析回答;
(3)根据硫在氧气中燃烧的注意事项分析回答。
【解答】解:(1)由实验的装置可知,在反应条件方面,三个实验都要点燃,在能量变化方面,三个实验都是燃烧,都是放热反应。
(2)由实验的装置可知,乙中红磷在氧气中燃烧生成了五氧化二磷,发生反应的文字表达式是:
红磷+氧气五氧化二磷;丙中是细铁丝在氧气中燃烧,观察到的反应现象是:剧烈燃烧、火星四射、生成了黑色固体物质,放出了大量的热。
(3)在甲中硫在氧气中燃烧生成了有毒的二氧化硫,能污染空气,能溶于水,集气瓶底部放少量水的目的是:吸收二氧化硫,防止污染空气。
29.(本题6分,每空2分)潜水、高空飞行等活动经常利用超氧化钾(KO2)作供氧剂,请回答下列问题:
(1)超氧化钾作供氧剂的原理是:超氧化钾能与二氧化碳反应生成氧气,同时产生碳酸钾。请写出该反应的化学方程式 。
(2)实验室常利用加热氯酸钾来制取氧气,若要得到比较干燥的氧气,则气体的发生与收集装置应该选用 (选填字母)。
(3)小科将氧气和空气按比例混合,制取一瓶100毫升含氧气体积分数为60%的混合气体,则需要氧气和空气的体积比为 (空气中氧气的体积分数按20%计算)。
【答案】4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2;AE;1:1
【解析】(1)根据题中提示写出反应物和生成物,根据质量守恒定律配平方程式。
(2)A适用于固体间的反应,B适用于固体不加热体系。
(3)空气中也含有氧气,氧气总体积为60%不是指收集的氧气和空气的体积比为3:2。【解答】(1)超氧化钾与二氧化碳反应生成氧气和碳酸钾,反应的化学方程式为:4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2。
(2)实验室常利用加热氯酸钾来制取氧气,需要固体加热型装置,若要得到比较干燥的氧气,可用向上排空气法来收集氧气,所以气体的发生与收集装置应该选用AE。
(3)小科将氧气和空气按比例混合,制取一瓶100毫升含氧气体积分数为60%的混合气体,设氧气的体积为x,空气的体积为y,由题意可得:x+y=100mL,x+20%y=100L×60%,解得:x=50mL,y=50mL,所以需要氧气和空气的体积比为50mL:50mL=1:1。
30.(本题7分,1-2每空2分,第3小题3分)根据材料回答问题。
材料一:2013年1月27日凌晨,巴西南里奥格兰德州圣玛丽亚市中心一家夜总会发生火灾,造成233人死亡。该事故的起因是在舞台上演出的一个乐队的成员燃放焰火时引燃了屋顶的隔音材料引起的。
材料二:氢氧化镁是一种新型的阻燃剂。当温度达到380℃时,氢氧化镁开始分解出水蒸气,同时生成耐高温的氧化镁固体。利用氢氧化镁这一性质,将它添加在塑料等易燃性材料中能起阻燃作用。
材料三:学校组织春游野炊活动,同学们忙着搭灶烧火,灶火点燃后,发现火势较小,大家围坐在一块,商讨着怎么使火烧得更旺,结果出现两种不同观点:观点甲“用扇子扇可以使它烧得更旺”;观点乙“用扇子扇会使火熄灭”。
(1)燃着的烟花在引发这场火灾中所起的作用是____。(填标号)
A.提供氧气
B.使可燃物的温度达到着火点
C.提供可燃物
(2)根据灭火原理初步分析氢氧化镁能作阻燃剂的原因 。(答一点)
(3)请你对甲、乙两观点做出评价并说明理由。
【答案】(1)B
(2)氢氧化镁受热分解生成的氧化镁覆盖在燃烧物表面,使燃烧物与氧气隔绝;反应吸收热量,可使温度降到着火点以下(合理即可)
(3)甲:用扇子扇会补充氧气,使燃料燃烧的更旺盛;乙:用扇子扇会造成空气流通,带走了部分热量,造成可燃物的温度降低,低于了可燃物的着火点,因此会熄灭
【解析】(1)根据燃烧的条件来分析;
(2)根据灭火的方法与原理来分析;
(3)根据促进燃料燃烧的措施以及灭火的方法与原理来分析。
【解答】(1)燃着的烟花在引发这场火灾中所起的作用是使可燃物的温度达到着火点。
故答案为:B。
(2)由题意可知,氢氧化镁受热分解出水蒸气和氧化镁,根据灭火原理初步分析氢氧化镁能作阻燃剂的原因:氢氧化镁受热分解生成的氧化镁覆盖在燃烧物表面,使燃烧物与氧气隔绝,同时该反应吸收热量,可使温度降低到着火点以下;故答案为:氢氧化镁受热分解生成的氧化镁覆盖在燃烧物表面,使燃烧物与氧气隔绝(合理即可);
(3)用扇子扇可以补充空气,这样氧气更充分,因此烧得更旺;用扇子扇会造成空气流通,带走了部分热量,造成可燃物的温度降低,低于了可燃物的着火点,因此会熄灭;故答案为:甲:用扇子扇会补充氧气,使燃料燃烧的更旺盛;乙:用扇子扇会造成空气流通,带走了部分热量,造成可燃物的温度降低,低于了可燃物的着火点,因此会熄灭。
31.(本题8分,每题2分,第3题4分)某同学在研究质量守恒定律的实验过程中,记录了如下数据(已知Fe+SFeS):
第一次 第二次 第三次
硫粉的质量/g 16 32 32
铁粉的质量/g 28 28 56
硫化亚铁(FeS)的质量/g 44 44 88
(1)第 次实验,反应物恰好完全反应。
(2)通过实验说明,参加反应的各物质之间存在着比例关系,从如表可知 。
(3)若该同学要进行第四次实验,如果要将48克硫粉完全反应,则需要铁粉多少克?能生成硫化亚铁多少克?(写出计算过程)
【答案】(1)一、三
(2)7:4
(3)要将48克硫粉完全反应,设需要铁粉质量为x,则x:48g= 7:4,x=84g,生成硫化亚铁质量为84g+48g=132g.
【解析】(1)根据方程式确定铁与硫恰好完全反应的质量比,结合表中数据分析;
(2)根据方程式确定反应物质量关系分析;
(3)根据化学反应中物质质量比保持不变分析。
【解答】(1)由方程式可知,铁与硫参加反应的质量比为56:32=7:4,由表中数据可知,第一、三次铁粉和硫粉质量比为7:4,即恰好完全反应,第二次硫剩余。
(2)反应中铁与硫的质量比为56:32=7:4。
故答案为:(1)一、三;(2)7:4;(3)84g;132g。
32.(本题8分,第1,2题每个2分,第3小题4分)为测定实验室中氯酸钾样品(杂质不参与反应)的纯度,取一定量该样品进行加热,不同时刻固体质量数据如图所示。
(1)t1时刻产生的氧气质量是 。
(2)t3-t4时段剩余固体质量不变的原因 。
(3)列式计算该样品中氯酸钾的纯度。
【答案】(1)1.68g
(2)氯酸钾已完全分解
(3)解:设5克样品中含有氯酸钾的质量为x
由图甲可知,氯酸钾完全分解生成的氧气质量m=5克+1.5克-4.58克=1.92克
2KClO3 2KCl + 3O2↑
245 96
x 1.92g
x=4.9克
该样品中氯酸钾的质量分数为:
答:该样品中氯酸钾的纯度为98%。
【解析】(1)根据质量守恒定律分析;
(2)根据氯酸钾完全分解质量不再变化分析;
(3)根据生成氧气质量及方程式中物质间质量关系计算氯酸钾质量及质量分数分析。
【解答】(1)由质量守恒定律可知, t1时刻产生的氧气质量是5g+1.5g-4.82g=1.68g.
(2) t3-t4时段剩余固体质量不变,是由于氯酸钾已完全分解 。
故答案为:(1)1.68g;(2) 氯酸钾已完全分解 ;(3)98%。
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