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八下第1章 我们呼吸的空气检测卷
一、选择题(共15题;共45分)
1.(3分)物质的性质决定用途。下列有关空气各成分及其用途的说法正确的是( )
A.空气中含量最多的气体是氮气,约占空气质量的78%
B.氧气具有支持燃烧的性质,可用作燃料
C.稀有气体用作航标灯利用其化学性质稳定的特性
D.氮气化学性质稳定,可用于食品包装
2.(3分)“胜哥”检验氧气的化学性质实验中,实验记录或操作不正确的是( )
A.木炭在氧气中燃烧会发出白光
B.将打磨后的铁丝盘成螺旋状,可增大铁丝的受热面积
C.红磷在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,并放热
D.做铁丝在氧气中的燃烧实验时,集气瓶应预先装有少量水或铺上一层细沙
3.(3分)对科学概念进行分类,是认识概念之间相互关系的一种重要方法。下列化学反应中,属于化合反应的是( )
A.
B.
C.
D.
4.(3分)下列关于化学方程式4P+5O2 2P2O5的读法正确的是( )
A.在点燃的条件下,磷加氧气等于五氧化二磷
B.4P和5O2等于2P2O5
C.在点燃的条件下,4个磷和5个氧气反应,生成2个五氧化二磷
D.磷和氧气在点燃的条件下发生反应,生成五氧化二磷
5.(3分) 在化学反应 中,反应物和生成物间各物质的质量比为( )
A.1:1:1:1 B.3:1:2:3
C.3:80:56:27 D.1:80:28:9
6.(3分)实验现象的正确描述和记录是学好化学的关键要素之一,下列实验现象描述正确的是 ( )
A.红磷在空气中燃烧,发出红色的火焰,产生大量白色烟雾
B.铁丝在空气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体物质
C.硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,生成二氧化硫
D.木炭在氧气中燃烧,发出白光,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
7.(3分)“胜哥”利用图1装置测定空气中氧气的含量,用压强传感器测定的压强随时间的变化情况如图2所示。下列分析不正确的是( )
A.实验前图1瓶中装水的主要作用是吸热并吸收五氧化二磷
B.图1中表明氧气含量的现象是瓶中水面上升至1左右
C.图2中a点到b点是由于反应产热使瓶内压强增大
D.图2中b点对应的操作是打开弹簧夹
8.(3分)“胜哥”在做高锰酸钾制取氧气()实验,高锰酸钾完全反应。下列能正确表示反应物和生成物质量随时间变化大致曲线的图是( )
A. B.
C. D.
9.(3分)下面是实验室刺取、收集、验满、验证氧气性质的装置或操作,其中错误的是( )
A. B.
C. D.
10.(3分)小科通过微信公众号“胜哥课程”学习了燃烧与灭火的知识。下列关于燃烧与灭火的说法中,不正确的是( )
A.将大块煤粉碎后再燃烧,其目的是增大煤与氧气的接触面积
B.如图a,火柴头斜向下时更容易燃烧,是因为降低了火柴梗的着火点
C.由图b中的现象可知,金属镁引起的火灾不可以用二氧化碳灭火
D.蜡烛能用扇子扇灭,是因为带走了蜡烛火焰周围的热量,使其温度降到了着火点以下
11.(3分)化学基本观念的建构是学好化学的基础.下列对化学基本观念的认知错误的是 ( )
A.守恒观:6gC 和16gO2充分反应后,一定生成22gCO2
B.元素观:H2O是H、O元素组成的化合物,金刚石和石墨都是碳元素组成的单质
C.变化观:石墨在一定条件下转化为金刚石,属于化学变化
D.微粒观:保持C60化学性质的最小微粒是碳原子
12.(3分)“胜哥”举着火炬跑步。此次火炬使用的燃料是丙烷,其燃烧的化学方程式为:其中分别为( )
A. B. C. D.
13.(3分)以甲醇为原料的一款新型手机电池,其反应原理为 2CH3OH+3X+4NaOH=2Na2CO3+6H2O,其中X的化学式为( )
A.CO B.CO2 C.O2 D.H2
14.(3分)用I2O5可以测定空气受CO污染的程度,发生反应的化学方程式如下: 根据生成CO2的多少,可以判断CO的含量,关于这个反应,下列说法正确的是( )
A.参加反应的I2O5的质量等于生成物I2的质量
B.反应物所含元素种类与生成物所含元素种类相同
C.参加反应的I2O5和CO的质量比等于生成的I2和CO2的质量比
D.参加反应的各物质中的氧原子总数比生成物CO2中的氧原子多
15.(3分)浙江金华在努力打造公园城市,下列做法不符合这一理念的是( )
A.加强大气监测,使用清洁燃料
B.铲除观赏植物,种植农作物
C.垃圾分类处理,污水集中处理
D.积极植树造林,促进达成“碳中和”
二、填空题(共7题;共44分)
16.(6分)“胜哥”用图甲装置测定空气中氧气含量。集气瓶容积为250mL,瓶底预留有50mL的水,量筒中装有100mL水,红磷充分燃烧后冷却至室温,打开止水夹,量筒内的水剩余64mL。
(1)(2分)图甲,“胜哥”在集气瓶中预留水的作用是
。(写出一点即可)
(2)(2分)根据实验数据计算空气中氧气的体积分数为 。
(3)(2分)图乙是通过气压传感器测定的图像,BC段气压增大的原因是
。
17.(4分)现有五种物质:①木炭,②硫磺,③铝箔,④红磷,⑤蜡烛,它们分别在氧气中燃烧,用序号回答下列问题:
(1)观察到明亮的蓝紫色火焰的是 ;
(2)有气态物质生成的是 。
18.(8分)如图是“胜哥”对氧气制取方法的梳理,请回答下列问题。
(1)(2分)用方法D制取氧气属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(2)(2分)方法 A的反应物中,锰元素的化合价为 。
(3)(4分)从绿色环保的角度考虑,实验室制取氧气的最佳方法是 A、B、C 三个方法中的 (填字母),写出用该方法制取氧气的化学方程式: 。
19.(6分)科学与生活密切相关,学好科学可以帮助我们分析、解决生活、生产中的问题。请按要求回答下列问题:
(1)(2分)某三价金属氧化物中氧元素的质量分数为30%,则该金属氧化物的相对分子质量是 。
(2)(2分)元素A与钠形成的化合物的化学式为NaxA,若化合价不变,则NaxA中元素A的化合价为 。
(3)(2分)“火立熄”是一种新型的家用灭火用品。“火立熄”接触到火焰3~5s后就会炸开,释放的粉末覆盖在燃烧物上,同时放出不可燃气体,使火焰熄灭。“火立熄”的灭火原理是
。
20.(8分)在反应中,回答下列问题。
(1)(2分)该反应的生成物是 。
(2)(4分)每 份质量的铝和 份质量的氧气恰好反应。
(3)(2分)该反应属于基本反应类型中的 反应。
21.(6分)如图是自然界碳的循环示意图,请回答下列问题:
(1)(2分)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)(2分)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)(2分)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: 。
22.(6分)“胜哥”对当地的石灰石矿区进行调查,测定石灰石中碳酸钙的质量分数,采用的方法如下:取该石灰石样品16 g,把80 g稀盐酸分四次加入,测量过程所得数据见下表(已知石灰石样品中含有的二氧化硅等杂质不溶于水,不与稀盐酸反应)。
实验数据:
序号 加入稀盐酸的质量/g 剩余固体的质量/g
第1次 20 11
第2次 20 6
第3次 20 2.8
第4次 20 n
(1)上表中n的数值为 ;
(2)样品中碳酸钙的质量分数为多少 ;
(3)求稀盐酸中溶质的质量分数 。
三、实验与探究题(共5题;共40分)
23.(8分)为了探究能使带火星木条复燃的最低氧气体积分数,“胜哥”利用如图装置进行如下实验(注:空气中的氧气体积分数为20%,不考虑水蒸气的影响)
①检查装置气密性,在圆柱形容器内注满水并在容器壁上等间隔地标注刻度“1~10
②装入药品并打开止水夹A、C,待容器中的水排尽后关闭止水夹A,打开导管B的密封塞,将带火星的木条通过导管B伸入容器内,观察现象。
③再次在圆柱形容器内注水,调节容器内水位分别至刻度“1~10”,重复步骤②。获得部分数据如下表。
(1)(2分)请写出该反应的文字表达式: ;
(2)(2分)发生装置中长颈漏斗下端管口伸至液面以下的目的是 ;
(3)(2分)由于试管内残留空气,实验中收集到的氧气实际体积分数会偏 ;
(4)(2分)根据表中信息,小明推测:能使带火星木条复燃的最低氧气体积分数应在对应容器内的水位刻度“8”与“9”之间。当容器内水位处于刻度“9”时,收集到的氧气体积分数为 (忽略试管内残留的空气影响)
24.(8分)科学源于生活,“胜哥”组织同学们开展了研究燃烧条件的项目化学习。
(1)(2分)观察生活:观察到天然气、木炭能燃烧,而水和石头不能燃烧,得出燃烧的条件之一是 。
(2)(4分)实验探究;可燃物燃烧的条件。
已知:白磷的着火点为40℃,红磷的着火点为240℃.
①若a、b均为白磷,可观察到的现象是 。
②若a、b均为红磷,判断该实验能否证明可燃物燃烧需要与O2接触。并说明理由: 。
(3)(2分)科学反思:通过探究,小组同学认识到,生活中也可以通过控制条件促进或抑制化学反应。例如:炒菜时如果油锅着火,可采取的灭火措施是 。(写一条即可)
25.(8分)“胜哥”开展了《温室效应研究》的课题。温室效应是由大气中的大量二氧化碳、甲烷、六氟化硫和臭氧等温室气体引起,像玻璃罩一样紧紧地照在我们的上空,如图甲所示,太阳照射在地球上的热量无法逸散,从而出现地球增温的现象。
(1)在图乙实验中,控制温度计初温相同,若出现 现象,则说明甲烷也是产生温室效应的气体。
物质 大气中的含量(体积百分比) 温室效应指数
CO2 0.03 1
CH4 2×10-4 30
SF6 3.2×10-4 23900
O3 4×10-4 2000
(2)表中的“温室效应指数”指以二氧化碳为相对标准,测量一定大气压下每单位体积的气体所吸收的热量,表中展示了部分气体的数据。据此可得出,大气中(CO2、CH4、SF6和O3对全球温室效应的影响更大的是 ;
(3)“胜哥”用鸡蛋壳制取二氧化碳的装置如图丙所示.他取6g石灰石(石灰石中的其他成分不与盐酸反应)于烧杯中,将100g稀盐酸平均四次分别加入烧杯中,测得部分实验数据如下。
①求表中n的数值 ;
②求稀盐酸的质量分数 。(写出计算过程结果保留至0.1%)
实验次数 第一次 第二次 第三次 第四次
加入稀盐酸的质量/g 25 25 25 25
产生气体的总质量/g 1 2 n 2.2
26.(8分)“胜哥”做完课本中“测定空气中氧气体积分数实验”后,又做了两个改良实验:
【实验1】利用图1装置进行实验。一系列规范操作后,打开止水夹,观察并记录量筒中水被倒吸进入集气瓶前后的水量变化,计算出氧气的体积分数。
(1)(2分)写出图1装置气密性检查的方法:
。
(2)(2分)点燃红磷后,观察到集气瓶内的现象是 。
(3)(2分)若氧气占空气体积的21%,请计算理论上量筒中所需的最少水量为 mL。
(4)(2分)【实验2】利用图2装置进行数字化技术探究测定,得到两种传感器显示的数据随时间变化的曲线。
查阅资料:温度和体积恒定的密闭容器中,每消耗1%体积的气体,剩余气体重新充满容器后气压会减小1%。
“胜哥”观察到600秒后,装置内气体压强不再变化,通过计算可知,氧气在空气中的体积分数约为 。(结果精确到0.1%)
27.(8分)为了探究氯酸钾制取氧气时,生成氧气的速度与加入二氧化锰的质量有怎样的关系 “胜哥”用图甲装置开展实验。步骤如下:
①检查装置气密性,在500毫升集气瓶中装满水;
②“胜哥”向10支试管中各加入2克氯酸钾,分别记为①~⑩组,往10支试管中分别装入0.1克 0.2克、0.3 克、0.4 克、0.5克、0.65克、 1 克、 1.3克、2克、3克二氧化锰,并混合均匀;
③“胜哥”将10支试管分别加热,记录生成300毫升氧气所需时间,计算生成氧气的速度如图乙。
(1)(2分)实验中除了量筒外,还需用到的测量仪器有 。
(2)(2分)和向下排空气法相比,本实验中用排水法收集氧气的优点是
。
(3)(2分)分析实验数据,得出的初步结论是
。
(4)(2分)4克氯酸钾和13克二氧化锰混合均匀加热,据图推测,收集300毫升氧气所需要的时间约为 秒。
四、综合题(共5题;共31分)
28.(6分)实验室有一瓶含杂质的氯酸钾。“胜哥”利用该药品和二氧化锰制取氧气(杂质既不参加反应,也不溶于水)。反应方程式为:实验数据记录如图:
请回答下列问题:
(1)(2分) a= 。
(2)(4分)计算受热分解的氯酸钾的质量及计算滤液中氯化钾溶质的质量分数。
29.(6分)纪录片《穹顶之下》的播放,让我们更进一步的认识了雾霾,认识了 PM2.5。
(1)(2分)知道了一座城市当天平均 PM2.5 浓度,我们就能自行计算出 PM2.5 的分指数。计算公式是:[当天PM2.5 浓度(单位:微克/立方米)/国家二级标准限制 75(单位:微克/立方米)]×100 。单独看PM2.5 的分指数这个污染指标,我们可把每天的空气质量分六个等级:
分指数 空气质量级别 空气质量状况
0-50 I 级 优
51-100 II 级 良
101-150 III(1)级 轻微污染
151-200 III(2)级 轻度污染
201-300 IV(1)级和 IV(2)级 中度和中度重污染
大于 300 V 级 重度污染
2015年5月22日PM2.5监测试报数据显示,丽水的PM2.5浓度为49微克/立方米。则单看PM2.5指标,丽水的空气质量级别为 。
(2)(2分)下列关于 PM2.5 的说法正确的是
① 燃放烟花爆竹会产生 PM2.5
② PM2.5 是造成雾霾天气的“元凶”之一
(3)(2分)我国科学家在 CO 低温氧化的研究上取得了突破性进展。利用四氧化三钴(Co3O4)纳米棒的催化,使汽车尾气中的 CO 在低温时与 O2 反应生成 CO2,关于该反应的说法中,不正确的是( )
A.反应类型为化合反应 B.可降低汽车尾气对大气的污染
C.反应前后Co3O4质量改变 D.反应前后碳元素的化合价改变
30.(7分)实验室制取氧气时,“胜哥”取质量为15.0g的氯酸钾和二氧化锰的固体混合物加热,固体质量与反应时间的关系如图甲所示。
(1)(2分) τ0 τ11时段固体质量不变,是因为 。
(2)(2分)t1时,制得氧气质量是 克。
(3)(3分)t2时MnO2的质量为多少 (写出计算过程)
31.(8分)某小组同学在“胜哥”的指导下选用鸡蛋壳、醋酸、带过滤网的透明太空杯和电子秤探究质量守恒定律。查阅资料发现鸡蛋壳主要含碳酸钙,与白醋(主要成分为 CH3COOH)的反应原理为:
【进行实验】
取足量的白醋加入太空杯,再取1.1g鸡蛋壳放入过滤网,按如下步骤进行实验并记录所称的质量(图中电子秤已省略)。
步骤 ① ② ③ ④
图示
操作 拧紧杯盖,称量反应前的总质量 倒置,称量反应过程中的质量 充分反应后正放,称量总质量 打开杯盖后,称量总质量
质量 240.00g 240.00g 240.00g 239.56g
(1)(2分)太空杯装置与图甲装置相比较,优点是 (写出一种)。
(2)(2分)实验过程中小组同学发现反应较慢,请你提出一项改进措施 。
(3)(4分)假设鸡蛋壳中除碳酸钙外,其他成分均不溶于水,且不与酸反应,请计算鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数(写出具体的计算过程,结果精确到0.1%)。
32.(4分)过去教材中实验室制氧气,常用氯酸钾与二氧化锰混合加热制取,装置如图所示,从预热到收集满一瓶(250mL)氧气大约8~10分钟,反应后剩余物均为固体。“胜哥”去闻自己收集到的氧气,想找找吸氧的感觉,结果却闻到刺激性气味(少量氯酸钾发生副反应生成有毒的氯气)。
现行教材已改用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气,你认为这样做的优点都有哪些?
答案解析部分
1.D 2.C 3.C 4.D 5.C 6.D 7.D 8.A 9.C 10.B
11.D 12.D 13.C 14.B 15.B
16.(1)集气瓶中加入少量水的作用是吸收反应生成的五氧化二磷,吸热降温。
(2)20%
(3)燃烧导致气温上升,压强增大。
17.②;①、②、⑤
18.(1)物理 (2)+7
(3)B;2H O 2H O+O ↑
19.(1)160
(2)-x
(3)隔绝空气(氧气)
20.(1)
(2)108;96
(3)化合
21.(1)3
(2)化合反应
(3)植树造林
22.(1) 2.8;
(2) 82.5%;
(3) 18.25%
23.(1)过氧化氢水+氧气
(2)防止生成气体从长颈漏斗溢出
(3)小
(4)28%
24.(1)可燃物
(2)a白磷不燃烧、b白磷燃烧;不能,红磷的着火点较高,a、b红磷均不燃烧无法得出可燃物燃烧需要氧气
(3)盖上锅盖
25.左边锥形瓶中温度上升比右边锥形瓶中温度上升的快;六氟化硫;2.2;6.6%
26.(1)打开止水夹,将导管进入水中,手捂集气瓶,若观察到导管口产生气泡,松手后导管中倒吸形成一段稳定的水柱,说明气密性良好(倒吸形成水柱不写不扣分)
(2)剧烈燃烧,产生大量白烟(放热可不写)
(3)52.5
(4)19.8%
27.(1)天平、秒表
(2)便于直接观察到生成氧气的体积
(3)生成氧气的速度随着二氧化锰的质量先增大后减小,当质量为0.65克时,速度达到最大
(4)60
28.(1)4.5
(2)设原固体混合物中氯酸钾的质量为x,生成物中氯化钾的质量为y,
x=12.25g,y=7.45g
滤液中氯化钾溶质的质量分数100%=7.45%。
答:受热分解的氯酸钾的质量12.25g,滤液中氯化钾溶质的质量分数7.45%。
29.(1)II 级
(2)①②③ PM2.5 的颗粒大小与分子大小差不多
(3)C
30.(1)温度没有达到分解的温度
(2)4.8
(3)解:设原固体混合物中氯酸钾的质量为x
2KClO3= 2KCl+3O2↑24596x4.8g
解得:x=12.25g
由于二氧化锰是该反应的催化剂,质量不变,所以t5时MnO2的质量为则二氧化锰的质量为15.0g-12.25g=2.75g。
31.(1)装置密封/可随时开始或结束反应
(2)在更高温度下进行/用碎鸡蛋壳进行反应
(3)解:设鸡蛋壳中含有碳酸钙的质量为x。
;
解得:x=1g;
则鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。
32.根据材料氯酸钾与二氧化锰混合加热制取氧气,需要酒精灯加热;从预热到收集满一瓶(250mL)氧气大约8~10分钟,反应需要一定时间;氯酸钾在二氧化锰催化和受热条件下分解生成氯化钾和氧气,固体二氧化锰回收困难;少量氯酸钾发生副反应生成有毒的氯气,使制得的氧气不纯。过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气,反应常温下即可进行,不需加热,操作简单;过氧化氢溶液和二氧化锰混合直接反应,反应速率快;过氧化氢溶液在二氧化锰催化下反应生成水和氧气,制得的氧气纯净;反应后得到的产物是水和氧气,便于回收二氧化锰固体。
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八下第1章 我们呼吸的空气检测卷2026.3.17答题卷
一、选择题(本大题有15小题,每小题3分、共45分。)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
题号 11 12 13 14 15
答案
二、填空题(本大题有7小题,每空2分,共40分。)
16.(1)
(2) (3)
17. ;
18.(1) (2)
(3)
19.(1) (2) (3)
20.(1) (2) (3)
21.(1) (2) (3)
22.(1) ; (2) ; (3)
三、实验与探究题(本大题有5小题,共40分。)
23.(1) (2)
(3) (4)
24.(1)
(2)
_______________________________________________________________
(3)
25. ; ;
;
26.(1)
____________________________________________________________________
(2)
(3) (4)
27.(1) (2)
(3)
_________________________________________________________
(4)
四、综合题(本大题有5小题,共35分。)
28.(1)
(2)
29.(1) (2)
(3)
30.(1) (2)
(3)
31.(1)
(2)
(3)
32.
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八下第1章 我们呼吸的空气检测卷
一、选择题(共15题;共45分)
1.(3分)物质的性质决定用途。下列有关空气各成分及其用途的说法正确的是( )
A.空气中含量最多的气体是氮气,约占空气质量的78%
B.氧气具有支持燃烧的性质,可用作燃料
C.稀有气体用作航标灯利用其化学性质稳定的特性
D.氮气化学性质稳定,可用于食品包装
【答案】D
【知识点】空气的利用
【解析】【分析】空气的成分及各成分的体积分数分别是:“氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03%”。由此可见,空气中体积分数最大(或含量最多)的气体是氮气。最早通过实验得出空气是由氧气和氮气组成的结论是法国化学家拉瓦锡。
【解答】A、空气中含量最多的气体是氮气,约占空气体积的78%,而不是空气质量的78%,错误;
B、氧气具有支持燃烧的性质,但是氧气本身不能燃烧,所以不能用作燃料,错误;
C、稀有气体用作航标灯是利用稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,这属于稀有气体的物理性质,而不是利用其化学性质稳定的特性,错误;
D、氮气化学性质稳定,不容易与其他物质发生反应,可用于食品包装,隔绝氧气,防止食品变质,正确。
故答案为:D。
2.(3分)“胜哥”检验氧气的化学性质实验中,实验记录或操作不正确的是( )
A.木炭在氧气中燃烧会发出白光
B.将打磨后的铁丝盘成螺旋状,可增大铁丝的受热面积
C.红磷在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,并放热
D.做铁丝在氧气中的燃烧实验时,集气瓶应预先装有少量水或铺上一层细沙
【答案】C
【知识点】氧气的性质和利用;氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象
【解析】【分析】A、根据硫在氧气中燃烧的现象分析;
B、根据铁丝在氧气中燃烧的注意事项分析;
C、根据红磷在氧气中燃烧的现象分析;
D、根据铁丝在氧气中燃烧的注意事项分析。
【解答】A、硫在氧气中燃烧会生成一种有刺激性气味的气体,故A记录正确;
B、将打磨后的铁丝盘成螺旋状,可增大铁丝的受热面积,促进燃烧,故B操作正确;
C、红磷在氧气中燃烧生成大量的白烟,并放热,故C记录错误;
D、做铁丝在氧气中的燃烧实验时,集气瓶应预先装有少量水或铺上一层细沙,可防止生成的高温熔化物落下来炸裂瓶底,故D操作正确。
故答案为:C。
3.(3分)对科学概念进行分类,是认识概念之间相互关系的一种重要方法。下列化学反应中,属于化合反应的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【知识点】化合反应和分解反应
【解析】【分析】化合反应的特点:多变一,即反应物有多种,生成物只有一种。
【解答】A、碳酸分解产生水和二氧化碳,反应物只有一种,生成物有两种,属于分解反应,故A错误;
B、反应物和生成物均有两种,不属于化合反应,故B错误;
C、反应物有两种,生成物只有一种,属于化合反应,故C正确;
D、反应物只有一种,生成物有两种,属于分解反应,故D错误。
故答案为:C。
4.(3分)下列关于化学方程式4P+5O2 2P2O5的读法正确的是( )
A.在点燃的条件下,磷加氧气等于五氧化二磷
B.4P和5O2等于2P2O5
C.在点燃的条件下,4个磷和5个氧气反应,生成2个五氧化二磷
D.磷和氧气在点燃的条件下发生反应,生成五氧化二磷
【答案】D
【知识点】质量守恒定律及其应用;化学方程式的概念、读法和含义
【解析】【分析】根据化学方程式的读法分析。
【解答】根据化学方程式可知,该反应读作:磷和氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷,故选:D。
5.(3分) 在化学反应 中,反应物和生成物间各物质的质量比为( )
A.1:1:1:1 B.3:1:2:3
C.3:80:56:27 D.1:80:28:9
【答案】C
【知识点】化学方程式的概念、读法和含义
【解析】【分析】根据化学方程式,在此反应中物质的质量比=相对分子质量与系数乘积之比。
【解答】根据 , 反应物和生成物间各物质的质量比=(2×3):160:(56×2):(18×3)=3:80:56:27,
故答案为:C。
6.(3分)实验现象的正确描述和记录是学好化学的关键要素之一,下列实验现象描述正确的是 ( )
A.红磷在空气中燃烧,发出红色的火焰,产生大量白色烟雾
B.铁丝在空气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体物质
C.硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,生成二氧化硫
D.木炭在氧气中燃烧,发出白光,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
【答案】D
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象
【解析】【分析】硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,生成具有刺激性气味的气体,放出大量的热;硫在空气中燃烧,产生淡蓝色的火焰,生成具有刺激性气味的气体,放出大量的热; 铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体物质,放出大量的热; 木炭在氧气中燃烧,发出白光,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体;
【解答】A. 红磷在空气中燃烧,发出白色的火焰,产生大量白色烟雾,A错误;
B. 铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体物质,B错误;
C. 硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,生成具有刺激性气味的气体,C错误;
D. 木炭在氧气中燃烧,发出白光,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 ,D正确;
故答案为:D
7.(3分)“胜哥”利用图1装置测定空气中氧气的含量,用压强传感器测定的压强随时间的变化情况如图2所示。下列分析不正确的是( )
A.实验前图1瓶中装水的主要作用是吸热并吸收五氧化二磷
B.图1中表明氧气含量的现象是瓶中水面上升至1左右
C.图2中a点到b点是由于反应产热使瓶内压强增大
D.图2中b点对应的操作是打开弹簧夹
【答案】D
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】 在装有空气的密闭容器中,欲用燃烧法测定空气中氧气含量,所选除氧剂要具备以下特征:本身能够在空气中燃烧(只能与空气中的氧气反应);本身的状态为非气体;生成物为非气态。该实验一般要注意以下几点:①装置的气密性好;②所用试剂必须是足量;③读数时一定要冷却到室温,据此进行分析解答。
【解答】A.图1瓶中水可以吸收燃烧释放的热量,同时能吸收生成的五氧化二磷,防止污染空气,故A正确不合题意;
B.图1中,氧气约占总体积的五分之一,即燃烧结束后空气的体积减小五分之一,那么表明氧气含量的现象是瓶中水面上升至1处,故B正确不合题意;
C.图2中a点到b点是红磷燃烧放出了大量的热,使瓶内压强增大,故C正确不合题意;
D.图2中b点时反应结束,此时不再有热量产生,那么温度开始降低,气压开始下降,故D错误符合题意。
故选D。
8.(3分)“胜哥”在做高锰酸钾制取氧气()实验,高锰酸钾完全反应。下列能正确表示反应物和生成物质量随时间变化大致曲线的图是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】制取氧气的原理
【解析】【分析】高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,据此对各个选项分析判断即可。
【解答】A.随着高锰酸钾的不断分解,它的质量逐渐减小,最终高锰酸钾完全分解后质量为0,故A正确;
B.随着反应时间的变化,生成锰酸钾的质量由0开始逐渐增大,直至高锰酸钾完全反应时保持不变,故B错误;
C.随着反应时间的变化,生成二氧化锰的质量由0开始逐渐增大,直至高锰酸钾完全反应时保持不变,故C错误;
D.随着反应时间的变化,生成氧气的质量由0开始逐渐增大,直至高锰酸钾完全反应时保持不变,错故D误。
故选A。
9.(3分)下面是实验室刺取、收集、验满、验证氧气性质的装置或操作,其中错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】根据常见实验操作的规范分析判断。
【解答】A. 在实验室中用过氧化氢在二氧化锰的催化作用下制氧气属于固液常温型,二氧化锰放在锥形瓶内,过氧化氢溶液放在分液漏斗内,故A正确不合题意;
B. 排水法收集气体时,导管口要对准集气瓶口,而不能伸入集气瓶,故B正确不合题意;
C. 在验满时应该将带火星的木条放在集气瓶口,故C错误符合题意;
D.当硫在氧气中燃烧时,要在集气瓶底部放少量的水,用于吸收二氧化硫气体,故D正确不合题意。
故选C。
10.(3分)小科通过微信公众号“胜哥课程”学习了燃烧与灭火的知识。下列关于燃烧与灭火的说法中,不正确的是( )
A.将大块煤粉碎后再燃烧,其目的是增大煤与氧气的接触面积
B.如图a,火柴头斜向下时更容易燃烧,是因为降低了火柴梗的着火点
C.由图b中的现象可知,金属镁引起的火灾不可以用二氧化碳灭火
D.蜡烛能用扇子扇灭,是因为带走了蜡烛火焰周围的热量,使其温度降到了着火点以下
【答案】B
【知识点】燃烧与灭火
【解析】【分析】A、根据物质充分燃烧时需要足够的氧气,增大可燃物与氧气的接触面积,达到可燃物燃烧需要的温度等因素来分析燃烧是否充分;
B、燃烧的条件是:①物质具有可燃性.②可燃物与氧气接触.③温度达到可燃物的着火点.三个条件必须同时具备,缺一不可;
C、根据点燃的镁条能在二氧化碳中继续燃烧分析回答;
D、根据灭火的原理进行分析。
【解答】A、将固体燃料粉碎或把液体燃料喷成雾状在燃烧,是为了增大可燃物与氧气的接触面积,促进燃料的燃烧,故A说法正确;
B、火柴梗竖直向上时,不能充分吸收燃烧放出的热量,使火柴梗温度不易达到着火点,而不是降低了火柴梗的着火点,故B说法错误;
C、由点燃的镁条能在二氧化碳中继续燃烧,生成一种金属氧化物和一种非金属单质,金属镁引起的火灾不能用二氧化碳灭火,故C说法正确;
D、蜡烛能用扇子扇灭,是因为带走了蜡烛火焰周围的热量,使其温度降到了着火点以下,故D说法正确。
故答案为:B。
11.(3分)化学基本观念的建构是学好化学的基础.下列对化学基本观念的认知错误的是 ( )
A.守恒观:6gC 和16gO2充分反应后,一定生成22gCO2
B.元素观:H2O是H、O元素组成的化合物,金刚石和石墨都是碳元素组成的单质
C.变化观:石墨在一定条件下转化为金刚石,属于化学变化
D.微粒观:保持C60化学性质的最小微粒是碳原子
【答案】D
【知识点】化学变化与物理变化的判别;元素的概念;质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】根据C60是由C60分子构成的,进行分析判断。根据水和金刚石、石墨的微观构成,进行分析判断。根据金刚石、石墨是碳元素形成的不同单质,进行分析判断。根据碳在氧气中燃烧的化学方程式,进行分析判断。
【解答】 A、碳在氧气中燃烧的化学方程式为C+O2=点燃CO2,此反应中碳、氧气和二氧化碳的质量比为12:32:44=3:8:11,则6gC和16gO2充分反应后,一定生成22gCO2,故选项说法正确。
B、H2O是H、O元素组成的化合物,金刚石和石墨都是碳元素组成的单质,故选项说法正确。
C、金刚石、石墨是碳元素形成的不同单质,石墨在一定条件下转化为金刚石,属于化学变化,故选项说法正确。
D、C60是由C60分子构成的,保持C60化学性质的最小微粒是C60分子,故选项说法错误。
故答案为:D。
12.(3分)2023年,世界瞩目的杭州亚运会顺利进行。此次火炬使用的燃料是丙烷,其燃烧的化学方程式为:其中分别为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】化学方程式的配平
【解析】【分析】质量守恒定律指的是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,化学反应前后原子的种类和个数都相同,据此分析解答.
【解答】因为化学反应前后原子的种类和个数都相同,观察化学反应方程式,可以看出方程式的左侧碳原子个数的3,而每个二氧化碳分子中含有一个碳原子,故x=3,氢原子的个数是8,而每个水分子中含有2个氢原子,故y=4,答案D正确.
故答案为:D。
13.(3分)以甲醇为原料的一款新型手机电池,其反应原理为 2CH3OH+3X+4NaOH=2Na2CO3+6H2O,其中X的化学式为( )
A.CO B.CO2 C.O2 D.H2
【答案】C
【知识点】质量守恒定律及其应用;书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】根据质量守恒定律化学反应前后原子种类不变,原子数目没有增减,从而确定化学式。
【解答】 根据质量守恒定律化学反应前后原子种类不变,原子数目没有增减,在2CH3OH+3X+4NaOH═2Na2CO3+6H2O反应前后,碳原子、氢原子、钠原子个数都已相等,而反应后氧原子个数为12个,反应前氧原子个数为6个,故3x个分子中氧原子为6个,故一个X分子中含有2个氧原子,故为氧气。
故答案为:C。
14.(3分)用I2O5可以测定空气受CO污染的程度,发生反应的化学方程式如下: 根据生成CO2的多少,可以判断CO的含量,关于这个反应,下列说法正确的是( )
A.参加反应的I2O5的质量等于生成物I2的质量
B.反应物所含元素种类与生成物所含元素种类相同
C.参加反应的I2O5和CO的质量比等于生成的I2和CO2的质量比
D.参加反应的各物质中的氧原子总数比生成物CO2中的氧原子多
【答案】B
【知识点】元素的种类与分布;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】参加反应的I2O5的质量不等于生成物I2的质量;在反应前后元素的种类不变;参加反应的I2O5和CO的质量比不等于生成的I2和CO2的质量比;反应前后氧原子个数不变。
【解答】 A、参加反应的I2O5的质量与生成物I2的质量比为:167:127.故选项错误;
B、反应物所含元素种类与生成物所含元素种类相同。故选项正确;
C、反应物和生成物的质量比为:334:140:254:220.故选项错误;
D、参加反应的各物质中的氧原子总数等于生成物CO2中的氧原子总数。故选项错误。
故答案为:B。
15.(3分)浙江金华在努力打造公园城市,下列做法不符合这一理念的是( )
A.加强大气监测,使用清洁燃料
B.铲除观赏植物,种植农作物
C.垃圾分类处理,污水集中处理
D.积极植树造林,促进达成“碳中和”
【答案】B
【知识点】空气污染与保护
【解析】【分析】根据造成环境污染的原因以及防治环境污染的措施来分析。
【解答】A、 加强大气监测可以及时了解空气质量状况,为改善空气质量提供数据支持;使用清洁燃料可以减少污染物排放,有利于空气质量改善。这个做法符合打造公园城市、改善空气质量的理念 ,不符合题意;
B、铲除观赏植物,种植农作物,可能会破坏生态环境,符合题意;
C、垃圾分类处理,可以实现资源的有效利用,减少污染物的排放,污水集中处理,可以减少污染,保护水资源,不符合题意;
D、积极植树造林,可以增加二氧化碳的吸收,减少二氧化碳的排放,促进达成“碳中和”,不符合题意。
故选B。
二、填空题(共7题;共44分)
16.(6分)“胜哥”用图甲装置测定空气中氧气含量。集气瓶容积为250mL,瓶底预留有50mL的水,量筒中装有100mL水,红磷充分燃烧后冷却至室温,打开止水夹,量筒内的水剩余64mL。
(1)(2分)图甲,“胜哥”在集气瓶中预留水的作用是
。(写出一点即可)
(2)(2分)根据实验数据计算空气中氧气的体积分数为 。
(3)(2分)图乙是通过气压传感器测定的图像,BC段气压增大的原因是
。
【答案】(1)集气瓶中加入少量水的作用是吸收反应生成的五氧化二磷,吸热降温。
(2)20%
(3)燃烧导致气温上升,压强增大。
【知识点】空气的成分及探究;氧气的性质和利用
【解析】【分析】红磷在氧气中燃烧产生五氧化二磷,消耗氧气,压强减小。
【解答】(1)反应产生大量热,加水吸热可以使集气瓶温度快速降到原来的温度。从而通过压强变化确定氧气质量分数;
(2)质量分数等于。
(3)燃烧会放出大量的热,气体热胀冷缩,导致压强变大。
17.(4分)现有五种物质:①木炭,②硫磺,③铝箔,④红磷,⑤蜡烛,它们分别在氧气中燃烧,用序号回答下列问题:
(1)观察到明亮的蓝紫色火焰的是 ;
(2)有气态物质生成的是 。
【答案】②;①、②、⑤
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象
【解析】【分析】根据木炭、硫磺、铝箔、红磷和蜡烛在氧气中燃烧的实验现象来分析解答。
【解答】①木炭在氧气中燃烧发出白光,放出大量的热,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体;
②硫在氧气中燃烧,发出蓝紫色火焰,放出大量的热,生成有刺激性气味的气体;
③铝箔在氧气中剧烈地燃烧,发出耀眼的白光,放出大量的热,生成白色固体;
④红磷在氧气中燃烧,放出大量的热,产生大量的白烟;
⑤蜡烛在氧气中燃烧,发出白光,放出大量的热,能生成使澄清石灰水变浑浊的气体。
(1)观察到明亮的蓝紫色火焰的是②;
(2)有气态物质生成的是①、②、⑤。
18.(8分)如图是“胜哥”对氧气制取方法的梳理,请回答下列问题。
(1)(2分)用方法D制取氧气属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(2)(2分)方法 A的反应物中,锰元素的化合价为 。
(3)(4分)从绿色环保的角度考虑,实验室制取氧气的最佳方法是 A、B、C 三个方法中的 (填字母),写出用该方法制取氧气的化学方程式: 。
【答案】(1)物理
(2)+7
(3)B;2H O 2H O+O ↑
【知识点】制取氧气的原理
【解析】【分析】从图中可以看出,A是加热高锰酸钾制取氧气;B是分解过氧化氢制取氧气;C是加热分解氯酸钾制取氧气;D是分离空气制取氧气。
【解答】(1)用方法D制取氧气时,只是氧气的状态发生变化,没有新物质生成,发生的是物理变化;
(2)在KMnO4中,钾元素的化合价为+1,氧元素的化合价为-2,设锰元素的化合价为x,则,解得x=+7;
(3)A、B、C三种方法制取氧气时,利用过氧化氢制取氧气时,不需要加热,节能环保,因此B是最佳方法;其化学方程式为:。
故答案为:(1)物理;(2)+7;(3)B;。
19.(6分)科学与生活密切相关,学好科学可以帮助我们分析、解决生活、生产中的问题。请按要求回答下列问题:
(1)(2分)某三价金属氧化物中氧元素的质量分数为30%,则该金属氧化物的相对分子质量是 。
(2)(2分)元素A与钠形成的化合物的化学式为NaxA,若化合价不变,则NaxA中元素A的化合价为 。
(3)(2分)“火立熄”是一种新型的家用灭火用品。“火立熄”接触到火焰3~5s后就会炸开,释放的粉末覆盖在燃烧物上,同时放出不可燃气体,使火焰熄灭。“火立熄”的灭火原理是 。
【答案】(1)160
(2)-x
(3)隔绝空气(氧气)
【知识点】燃烧与灭火;常见元素与原子团的化合价;相对分子质量
【解析】【分析】(1)相对分子质量是指化学式中各个原子的相对原子质量的总和。
(2)在化合物中各元素正负化合价的代数和为零。
(3)灭火的原理有:清除可燃物、隔绝氧气(或空气)、使温度降到可燃物的着火点以下。
【解答】(1)设金属元素的符号为X,某三价金属氧化物中金属元素显+3价,氧元素显-2价,其化学式为X2O3;某三价金属氧化物中氧元素的质量分数为30%,则金属元素的质量分数为1-30%=70%,金属元素和氧元素的质量比为70%:30%=7:3;设该金属元素的相对原子质量为y,2y:(16×3)=7:3,y=56。则该金属氧化物的相对分子质量为2×56+16×3=112+48=160。
(2)在化合物中,钠元素显 + 1 价,设元素 A 的化合价为y,根据化合物中各元素正负化合价的代数和为零,可得(+1)×x+y=0,解得y= x。
(3)“火立熄” 释放的粉末覆盖在燃烧物上,同时放出不可燃气体,这样就使燃烧物与氧气(或空气)隔绝,从而达到灭火的目的,所以其灭火原理是隔绝空气(氧气)。
20.(8分)在反应中,回答下列问题。
(1)(2分)该反应的生成物是 。
(2)(4分)每 份质量的铝和 份质量的氧气恰好反应。
(3)(2分)该反应属于基本反应类型中的 反应。
【答案】(1)
(2)108;96
(3)化合
【知识点】化合反应和分解反应;化学方程式的概念、读法和含义
【解析】【分析】化学方程式不仅表明了反应物、生成物和反应条件。同时,化学计量数代表了各反应物、生成物物质的量关系,通过相对分子质量或相对原子质量还可以表示各物质之间的质量关系,即各物质之间的质量比。
【解答】(1)在化学方程式中等号的右边为生成物,该反应的生成物是Al2O3。
(2)根据化学方程式可知,每108份质量的铝和96份质量的氧气恰好反应。
(3)该反应中反应物是两种物质,生成物是一种物质,符合“多变一”的特点,属于基本反应类型中的化合反应。
21.(6分)如图是自然界碳的循环示意图,请回答下列问题:
(1)(2分)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)(2分)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)(2分)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
【知识点】化合反应和分解反应;书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】(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。
22.(6分)“胜哥”对当地的石灰石矿区进行调查,测定石灰石中碳酸钙的质量分数,采用的方法如下:取该石灰石样品16 g,把80 g稀盐酸分四次加入,测量过程所得数据见下表(已知石灰石样品中含有的二氧化硅等杂质不溶于水,不与稀盐酸反应)。
实验数据:
序号 加入稀盐酸的质量/g 剩余固体的质量/g
第1次 20 11
第2次 20 6
第3次 20 2.8
第4次 20 n
(1)上表中n的数值为 ;
(2)样品中碳酸钙的质量分数为多少 ;
(3)求稀盐酸中溶质的质量分数 。
【答案】
(1) 2.8;
(2) 82.5%;
(3) 18.25%
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)根据表格数据可知,第1、2次反应后固体物质减少的质量都为5g,据此推算第3次实验中应该剩余固体的质量,然后与实际剩余的固体质量比较即可;
(2)根据图表数据可知计算剩碳酸钙的质量,然后根据质量分数公式计算即可;
(3)根据图表数据可知,第1、2次反应后固体物质减少的质量都为5g,说明20g稀盐酸恰好能与石灰石中的5g碳酸钙完全反应.根据碳酸钙与盐酸反应的化学方程式和第1次完全反应中碳酸钙的质量,即可计算出第一次参与反应的HCl质量,然后根据溶质的质量分数公式计算即可。
(1)根据图表数据可知,第1、2次反应后固体物质减少的质量都为5 g,而第3次反应后固体物质减少的质量为3.2 g,说明此时碳酸钙已反应完,不再产生气体,故表中n的数值为2.8;
(2)样品中碳酸钙的质量分数=(16 g-2.8 g)/16 g×100%=82.5%。答:样品中碳酸钙的质量分数为82.5%;(3)由试题分析20 g稀盐酸恰好能与石灰石中的5 g碳酸钙完全反应。解:设第一次参与反应的HCl质量为x,解得: x=3.65 g,盐酸中溶质的质量分数为: 3.65 g/20 g×100%=18.25%。答:盐酸中溶质的质量分数为18.25%
三、实验与探究题(共5题;共40分)
23.(8分)为了探究能使带火星木条复燃的最低氧气体积分数,“胜哥”利用如图装置进行如下实验(注:空气中的氧气体积分数为20%,不考虑水蒸气的影响)
①检查装置气密性,在圆柱形容器内注满水并在容器壁上等间隔地标注刻度“1~10
②装入药品并打开止水夹A、C,待容器中的水排尽后关闭止水夹A,打开导管B的密封塞,将带火星的木条通过导管B伸入容器内,观察现象。
③再次在圆柱形容器内注水,调节容器内水位分别至刻度“1~10”,重复步骤②。获得部分数据如下表。
(1)(2分)请写出该反应的文字表达式: ;
(2)(2分)发生装置中长颈漏斗下端管口伸至液面以下的目的是 ;
(3)(2分)由于试管内残留空气,实验中收集到的氧气实际体积分数会偏 ;
(4)(2分)根据表中信息,小明推测:能使带火星木条复燃的最低氧气体积分数应在对应容器内的水位刻度“8”与“9”之间。当容器内水位处于刻度“9”时,收集到的氧气体积分数为 (忽略试管内残留的空气影响)
【答案】(1)过氧化氢水+氧气
(2)防止生成气体从长颈漏斗溢出
(3)小
(4)28%
【知识点】空气的成分及探究;制取氧气的原理
【解析】【分析】(1)二氧化锰是催化剂,写在箭头的上方,在反应前后质量和化学性质不变。
(2)分液漏斗不需要液封,将活塞关闭即可。
(3)气体为空气和氧气的总体积,可知氧气的体积偏小。
(4)氧气的体积等于收集到的氧气的体积和空气中氧气的体积之和。
【解答】(1)过氧化氢在二氧化锰的催化下分解成水和氧气,文字表达式为过氧化氢二氧化锰→水+氧气。
(2)长导管液封的目的是防止导管中液体流尽后气体从漏斗逸出。
(3)试管内有残留的空气,会与氧气一起进入B中,可知测量的是氧气和空气的总体积,所以实验收集到的氧气的体积偏小。
(4)设圆柱的总体积为V,水在刻度9时,收集到的氧气的体积为,空气为,空气中氧气占20%,可知空气中氧气的体积为,此时收集的氧气的体积分数为。
24.(8分)科学源于生活,“胜哥”组织同学们开展了研究燃烧条件的项目化学习。
(1)(2分)观察生活:观察到天然气、木炭能燃烧,而水和石头不能燃烧,得出燃烧的条件之一是 。
(2)(4分)实验探究;可燃物燃烧的条件。
已知:白磷的着火点为40℃,红磷的着火点为240℃.
①若a、b均为白磷,可观察到的现象是 。
②若a、b均为红磷,判断该实验能否证明可燃物燃烧需要与O2接触。并说明理由: 。
(3)(2分)科学反思:通过探究,小组同学认识到,生活中也可以通过控制条件促进或抑制化学反应。例如:炒菜时如果油锅着火,可采取的灭火措施是 。(写一条即可)
【答案】(1)可燃物
(2)a白磷不燃烧、b白磷燃烧;不能,红磷的着火点较高,a、b红磷均不燃烧无法得出可燃物燃烧需要氧气
(3)盖上锅盖
【知识点】燃烧与灭火
【解析】【分析】物质燃烧的三个必要条件是:可燃物:如木材、天然气、石油等。助燃物质:如氧气、氯酸钾等氧化剂。一定温度:即能引起可燃物质燃烧的热能(点火源)。
【解答】(1) 观察生活:观察到天然气、木炭能燃烧,而水和石头不能燃烧,得出燃烧的条件之一是 可燃物;
(2)已知:白磷的着火点为40℃,红磷的着火点为240℃.
①若a、b均为白磷,可观察到的现象是a白磷不燃烧、b白磷燃烧。
②若a、b均为红磷,判断该实验能否证明可燃物燃烧需要与O2接触。并说明理由:不能,红磷的着火点较高,a、b红磷均不燃烧无法得出可燃物燃烧需要氧气。
(3) 科学反思:通过探究,小组同学认识到,生活中也可以通过控制条件促进或抑制化学反应。例如:炒菜时如果油锅着火,可采取的灭火措施是盖上锅盖。(写一条即可)
故答案为:(1)可燃物(2)a白磷不燃烧、b白磷燃烧;不能,红磷的着火点较高,a、b红磷均不燃烧无法得出可燃物燃烧需要氧气(3)盖上锅盖
25.(8分)“胜哥”开展了《温室效应研究》的课题。温室效应是由大气中的大量二氧化碳、甲烷、六氟化硫和臭氧等温室气体引起,像玻璃罩一样紧紧地照在我们的上空,如图甲所示,太阳照射在地球上的热量无法逸散,从而出现地球增温的现象。
(1)在图乙实验中,控制温度计初温相同,若出现 现象,则说明甲烷也是产生温室效应的气体。
物质 大气中的含量(体积百分比) 温室效应指数
CO2 0.03 1
CH4 2×10-4 30
SF6 3.2×10-4 23900
O3 4×10-4 2000
(2)表中的“温室效应指数”指以二氧化碳为相对标准,测量一定大气压下每单位体积的气体所吸收的热量,表中展示了部分气体的数据。据此可得出,大气中(CO2、CH4、SF6和O3对全球温室效应的影响更大的是 ;
(3)“胜哥”用鸡蛋壳制取二氧化碳的装置如图丙所示.他取6g石灰石(石灰石中的其他成分不与盐酸反应)于烧杯中,将100g稀盐酸平均四次分别加入烧杯中,测得部分实验数据如下。
①求表中n的数值 ;
②求稀盐酸的质量分数 。(写出计算过程结果保留至0.1%)
实验次数 第一次 第二次 第三次 第四次
加入稀盐酸的质量/g 25 25 25 25
产生气体的总质量/g 1 2 n 2.2
【答案】左边锥形瓶中温度上升比右边锥形瓶中温度上升的快;六氟化硫;2.2;6.6%
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】(1)根据题意可知,在图乙实验中,控制温度计初温相同,左边锥形瓶中温度上升比右边锥形瓶中温度上升的快,说明甲烷也是产生温室效应的气体;
(2)根据表格数据可知,在相同条件下,六氟化硫温室效应指数最大,则吸收的热量最多,所以六氟化硫对全球温室效应的影响更大;
(3)①由表中数据可知,第一次共产生1g二氧化碳,第2次共产生2g二氧化碳,第四次共产生2.2g二氧化碳,即每加入25g稀盐酸最多生成1g二氧化碳,所以第三次共产生2.2g二氧化碳,故n=2.2;
②设第一次25g稀盐酸中氯化氢质量分数是x,
;
解得:x≈6.6%;
答:稀盐酸的质量分数是6.6%。
【分析】(1)具有温室效应的气体,在相同条件下会吸收更多的热量,从而升高更高的温度;
(2)根据表格数据分析解答;
(3)①根据表格数据确定加入稀盐酸和产生气体质量的数量关系,据此推算n的数值;
②写出碳酸钙与稀盐酸反应的方程式,利用二氧化碳的质量计算稀盐酸的溶质质量分数。
26.(8分)“胜哥”做完课本中“测定空气中氧气体积分数实验”后,又做了两个改良实验:
【实验1】利用图1装置进行实验。一系列规范操作后,打开止水夹,观察并记录量筒中水被倒吸进入集气瓶前后的水量变化,计算出氧气的体积分数。
(1)(2分)写出图1装置气密性检查的方法:
。
(2)(2分)点燃红磷后,观察到集气瓶内的现象是 。
(3)(2分)若氧气占空气体积的21%,请计算理论上量筒中所需的最少水量为 mL。
(4)(2分)【实验2】利用图2装置进行数字化技术探究测定,得到两种传感器显示的数据随时间变化的曲线。
查阅资料:温度和体积恒定的密闭容器中,每消耗1%体积的气体,剩余气体重新充满容器后气压会减小1%。
“胜哥”观察到600秒后,装置内气体压强不再变化,通过计算可知,氧气在空气中的体积分数约为 。(结果精确到0.1%)
【答案】(1)打开止水夹,将导管进入水中,手捂集气瓶,若观察到导管口产生气泡,松手后导管中倒吸形成一段稳定的水柱,说明气密性良好(倒吸形成水柱不写不扣分)
(2)剧烈燃烧,产生大量白烟(放热可不写)
(3)52.5
(4)19.8%
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】(1)装置气密性的检查方法,通过特定操作观察现象来判断装置是否漏气。
(2) 红磷燃烧的实验现象,红磷在空气中燃烧会产生特定的现象。
(3) 空气中氧气含量的计算,根据氧气在空气中的体积分数进行计算。
(4) 通过气压变化计算氧气含量的方法,利用气压变化与气体体积变化的关系进行计算。
【解答】(1) 图 1 装置气密性检查的方法:打开止水夹,将导管进入水中,手指集气瓶,若观察到导管口产生气泡,松手后导管中倒吸形成一段稳定的水柱,说明气密性良好。
(2) 点燃红磷后,观察到集气瓶内的现象是剧烈燃烧,产生大量白烟。
(3) 集气瓶内空气体积为 250mL,氧气占空气体积的 21%,则氧气的体积为
250mL×21%=52.5mL,所以理论上量筒中所需的最少水量为 52.5mL。
(4) 由图 2 可知,初始气压为 101kPa,反应后气压为 81kPa,气压减少了 20kPa。根据资料,每消耗 1% 体积的气体,气压会减小 1%,所以氧气在空气中的体积分数约为
27.(8分)为了探究氯酸钾制取氧气时,生成氧气的速度与加入二氧化锰的质量有怎样的关系 “胜哥”用图甲装置开展实验。步骤如下:
①检查装置气密性,在500毫升集气瓶中装满水;
②“胜哥”向10支试管中各加入2克氯酸钾,分别记为①~⑩组,往10支试管中分别装入0.1克 0.2克、0.3 克、0.4 克、0.5克、0.65克、 1 克、 1.3克、2克、3克二氧化锰,并混合均匀;
③“胜哥”将10支试管分别加热,记录生成300毫升氧气所需时间,计算生成氧气的速度如图乙。
(1)(2分)实验中除了量筒外,还需用到的测量仪器有 。
(2)(2分)和向下排空气法相比,本实验中用排水法收集氧气的优点是
。
(3)(2分)分析实验数据,得出的初步结论是
。
(4)(2分)4克氯酸钾和13克二氧化锰混合均匀加热,据图推测,收集300毫升氧气所需要的时间约为 秒。
【答案】(1)天平、秒表
(2)便于直接观察到生成氧气的体积
(3)生成氧气的速度随着二氧化锰的质量先增大后减小,当质量为0.65克时,速度达到最大
(4)60
【知识点】氧气的性质和利用;制取氧气的原理;制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】(1)实验仪器作用:实验中要称取一定质量的氯酸钾和二氧化锰,需用到天平;记录生成氧气所需时间,需用到秒表;测量氧气体积,需用到量筒。
(2)气体收集方法比较:向下排空气法收集气体时,不易直接判断气体是否收集满,也难以准确知道收集到的气体体积;排水法收集气体时,能直观看到集气瓶内水被排出的情况,便于直接观察到生成氧气的体积,且收集的气体较纯净。
(3)数据分析与结论:通过分析不同二氧化锰质量下生成氧气的速度数据,找出二者的变化关系,得出结论。
(4)数据推测:根据已知实验数据呈现的规律,对特定二氧化锰质量下收集一定体积氧气所需时间进行推测。
【解答】(1)称取氯酸钾和二氧化锰质量需要天平,记录生成氧气时间需要秒表,所以除量筒外,还需用到天平、秒表。
(2)和向下排空气法相比,本实验中用排水法收集氧气的优点是便于直接观察到生成氧气的体积;故答案为:便于直接观察到生成氧气的体积;
(3)分析实验数据,得出的初步结论是:在氯酸钾质量为2g时,生成氧气的速度随着二氧化锰的质量的增大先增大后减小,故答案为:在氯酸钾质量为2g时,生成氧气的速度随着二氧化锰的质量的增大先增大后减小;
(4)4克氯酸钾和1.3克二氧化锰混合均匀加热时,
氯酸钾与二氧化锰的质量比为4g:1.3g=2:0.65,
此时生成氧气的速度为2.5mL/s,
则收集300mL氧气所需要的时间为300mL÷(0.25秒×2)=60秒;
四、综合题(共5题;共31分)
28.(6分)实验室有一瓶含杂质的氯酸钾。“胜哥”利用该药品和二氧化锰制取氧气(杂质既不参加反应,也不溶于水)。反应方程式为:实验数据记录如图:
请回答下列问题:
(1)(2分) a= 。
(2)(4分)计算受热分解的氯酸钾的质量及计算滤液中氯化钾溶质的质量分数。
【答案】(1)4.5
(2)设原固体混合物中氯酸钾的质量为x,生成物中氯化钾的质量为y,
x=12.25g,y=7.45g
滤液中氯化钾溶质的质量分数100%=7.45%。
答:受热分解的氯酸钾的质量12.25g,滤液中氯化钾溶质的质量分数7.45%。
【知识点】制取氧气的原理;根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】根据氧气的质量和对应的化学方程式求算原固体混合物中氯酸钾的质量和生成氯化钾的质量,而二氧化锰在过程中做催化剂,质量不变。
【解答】(1)二氧化锰的质量为18.2g+4.8g﹣18.5g=4.5g;
(2)设原固体混合物中氯酸钾的质量为x
2KClO32KCl+3O2↑
245 149 96
x y 4.8g
x=12.25g,y=7.45g
滤液中氯化钾溶质的质量分数100%=7.45%。
答:受热分解的氯酸钾的质量12.25g,滤液中氯化钾溶质的质量分数7.45%。
29.(6分)纪录片《穹顶之下》的播放,让我们更进一步的认识了雾霾,认识了 PM2.5。
(1)(2分)知道了一座城市当天平均 PM2.5 浓度,我们就能自行计算出 PM2.5 的分指数。计算公式是:[当天PM2.5 浓度(单位:微克/立方米)/国家二级标准限制 75(单位:微克/立方米)]×100 。单独看PM2.5 的分指数这个污染指标,我们可把每天的空气质量分六个等级:
分指数 空气质量级别 空气质量状况
0-50 I 级 优
51-100 II 级 良
101-150 III(1)级 轻微污染
151-200 III(2)级 轻度污染
201-300 IV(1)级和 IV(2)级 中度和中度重污染
大于 300 V 级 重度污染
2015年5月22日PM2.5监测试报数据显示,丽水的PM2.5浓度为49微克/立方米。则单看PM2.5指标,丽水的空气质量级别为 。
(2)(2分)下列关于 PM2.5 的说法正确的是
① 燃放烟花爆竹会产生 PM2.5
② PM2.5 是造成雾霾天气的“元凶”之一
(3)(2分)我国科学家在 CO 低温氧化的研究上取得了突破性进展。利用四氧化三钴(Co3O4)纳米棒的催化,使汽车尾气中的 CO 在低温时与 O2 反应生成 CO2,关于该反应的说法中,不正确的是( )
A.反应类型为化合反应 B.可降低汽车尾气对大气的污染
C.反应前后Co3O4质量改变 D.反应前后碳元素的化合价改变
【答案】(1)II 级
(2)①②③ PM2.5 的颗粒大小与分子大小差不多
(3)C
【知识点】空气污染与保护
【解析】【分析】根据PM2.5的特点考虑,根据活性炭具有吸附性分析.PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物,所以燃放烟花爆竹会产生PM2.5;PM2.5是造成灰霾天气的“元凶”之一;PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米所以要比分子大得多;PM2.5专用口罩使用了活性炭,活性炭疏松多孔能把颗粒物吸附在表面,所以是利用了活性炭的吸附性。
【解答】(1)由题意2015年5月25日,丽水的PM2.5浓度为,根据公式计算空气质量级别为,则为II 级 ;
(2)①PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物,所以燃放烟花爆竹会产生PM2.5;
②PM2.5是造成灰霾天气的“元凶”之一,正确。
③是指大气中直径小于或等于2.5微米所以要比分子大得多,错误,故①②正确。
(3)化学方程式:2CO+O2=2CO2
A 生成物只有一种所以是化学反应, 正确;
B 通过反应将有毒的CO转化为无毒的CO2,降低了对大气的污染.正确;
C 因为四氧化三钴纳米棒作催化剂,所以反应前后质量和化学性质都不变. 错误;
D 反应前C元素化合价+2价,反应后C元素化合价+4价,故改变,正确。
故答案为:(1)II 级 ;(2)①②;(3)C
30.(7分)实验室制取氧气时,“胜哥”取质量为15.0g的氯酸钾和二氧化锰的固体混合物加热,固体质量与反应时间的关系如图甲所示。
(1)(2分) τ0 τ11时段固体质量不变,是因为 。
(2)(2分)t1时,制得氧气质量是 克。
(3)(3分)t2时MnO2的质量为多少 (写出计算过程)
【答案】(1)温度没有达到分解的温度
(2)4.8
(3)解:设原固体混合物中氯酸钾的质量为x
2KClO3= 2KCl+3O2↑24596x4.8g
解得:x=12.25g
由于二氧化锰是该反应的催化剂,质量不变,所以t5时MnO2的质量为则二氧化锰的质量为15.0g-12.25g=2.75g。
【知识点】氧气的性质和利用;氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象;制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】根据质量守恒定律可知,过程中质量的减少是因为生成了氧气,所以可以求算氧气的质量,根据氧气的质量和对应的化学方程式求算原固体混合物中氯酸钾的质量。
【解答】 (1)由于氯酸钾分解要达到一定的温度,t0~t1 时段固体质量不变,是因为温度没有达到分解的温度;
(2)由质量守恒定律可得,t4 时,制得氧气质量是:15.0g-10.2g=4.8g。
31.(8分)某小组同学在“胜哥”的指导下选用鸡蛋壳、醋酸、带过滤网的透明太空杯和电子秤探究质量守恒定律。查阅资料发现鸡蛋壳主要含碳酸钙,与白醋(主要成分为 CH3COOH)的反应原理为:
【进行实验】
取足量的白醋加入太空杯,再取1.1g鸡蛋壳放入过滤网,按如下步骤进行实验并记录所称的质量(图中电子秤已省略)。
步骤 ① ② ③ ④
图示
操作 拧紧杯盖,称量反应前的总质量 倒置,称量反应过程中的质量 充分反应后正放,称量总质量 打开杯盖后,称量总质量
质量 240.00g 240.00g 240.00g 239.56g
(1)(2分)太空杯装置与图甲装置相比较,优点是 (写出一种)。
(2)(2分)实验过程中小组同学发现反应较慢,请你提出一项改进措施 。
(3)(4分)假设鸡蛋壳中除碳酸钙外,其他成分均不溶于水,且不与酸反应,请计算鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数(写出具体的计算过程,结果精确到0.1%)。
【答案】(1)装置密封/可随时开始或结束反应
(2)在更高温度下进行/用碎鸡蛋壳进行反应
(3)解:设鸡蛋壳中含有碳酸钙的质量为x。
;
解得:x=1g;
则鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)可从装置的气密性和是否能够控制反应的进程等方面分析;
(2)反应物的接触面积越大,温度越高,则反应越快;
(3)打开杯盖后,反应装置的总质量的差就是生成二氧化碳的质量,写出碳酸钙与白醋反应的方程式,根据质量之间的比例关系计算参加反应的碳酸钙的质量,最后与鸡蛋壳的质量作比即可。
【解答】(1)根据题意可知,拧紧瓶盖后,太空杯可以构成一个密闭的环境。倒置时反应开始,正置时反应结束,则太空杯装置与图甲装置相比较,优点是:装置密封,可随时开始或结束反应。
(2) 实验过程中小组同学发现反应较慢,改进措施为:在更高温度下进行,用碎鸡蛋壳进行反应。
32.(4分)过去教材中实验室制氧气,常用氯酸钾与二氧化锰混合加热制取,装置如图所示,从预热到收集满一瓶(250mL)氧气大约8~10分钟,反应后剩余物均为固体。“胜哥”去闻自己收集到的氧气,想找找吸氧的感觉,结果却闻到刺激性气味(少量氯酸钾发生副反应生成有毒的氯气)。
现行教材已改用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气,你认为这样做的优点都有哪些?
【答案】根据材料氯酸钾与二氧化锰混合加热制取氧气,需要酒精灯加热;从预热到收集满一瓶(250mL)氧气大约8~10分钟,反应需要一定时间;氯酸钾在二氧化锰催化和受热条件下分解生成氯化钾和氧气,固体二氧化锰回收困难;少量氯酸钾发生副反应生成有毒的氯气,使制得的氧气不纯。过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气,反应常温下即可进行,不需加热,操作简单;过氧化氢溶液和二氧化锰混合直接反应,反应速率快;过氧化氢溶液在二氧化锰催化下反应生成水和氧气,制得的氧气纯净;反应后得到的产物是水和氧气,便于回收二氧化锰固体。
【知识点】制取氧气的原理;制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】过氧化氢和二氧化锰混合制取氧气,生成物为水和氧气,没有污染性气体产生,且反应不需要加热节约资源。
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