第一单元 走进化学世界
一、选择题：本大题共15小题，每小题4分，共60分。
1.下列属于化学研究范畴的是( )
A.用“中国天眼”探索太空奥秘 B.研究杂交水稻，获取高产稻种
C.寻找新材料，制造高性能芯片 D.规划城市布局，缓解交通拥堵
2.下列科学家中，发现了元素周期律并编制了元素周期表的是( )
A.拉瓦锡 B.门捷列夫 C.道尔顿 D.阿伏加德罗
3.下列过程中发生物理变化的是( )
A. B.
C. D.
4.根据化学发展的实际情况，下列顺序排列正确的是( )
①原子论和分子学说的创立
②“绿色化学”的提出
③门捷列夫发现了元素周期律并编制元素周期表
④火的发现和利用
⑤利用先进仪器进行微观探测
A.①②③④⑤ B.②①④③⑤ C.④①③⑤② D.④①⑤③②
5.成语、俗语、古诗词是古人留给我们的宝贵精神财富，下列选项中蕴含化学变化的是( )
A.木已成舟 B.只要功夫深，铁杵磨成针
C.百炼成钢 D.忽如一夜春风来，千树万树梨花开
6.2021年9月17日，神舟十二号载人飞船顺利返回地球。飞船上用到了一种与智能手机屏幕相同的材料硅酸铝玻璃，以便于观察飞船外的情况。下列关于硅酸铝玻璃性质的推测正确的是( )
A.易溶于水的固体 B.见光易分解 C.常温下易与氧气反应 D.透光性好
7.每年的7月下旬至9月是吃西瓜的最佳时间。我们在购买西瓜时，会习惯用手指来弹西瓜，根据发出的声音判断西瓜是否已经成熟。“用手指弹西瓜”听声音判断，在科学探究中属于( )
A.提出问题 B.建立假设 C.获取事实与证据 D.得出结论
8.如图所示的实验操作规范的是( )
A. B.
C. D.
9.某化学兴趣小组通过微型实验探究蜡烛燃烧的产物，用数字化实验监测密闭容器内蜡烛燃烧时氧气、二氧化碳和水蒸气含量的变化，形成三条曲线，如图所示。下列说法不正确的是( )
A.用注射器抽气并振荡，可观察到澄清石灰水变浑浊
B.曲线a和c对应的物质分别为二氧化碳和水蒸气
C.数字化实验能为科学探究提供更为直观的证据
D.此微型实验的优点是操作简便、快速
10.用量筒量取液体时，某同学操作如下：量筒放平稳，面对刻度，仰视液体凹液面最低处，读数为48mL，倾倒出一部分液体，俯视液体凹液面最低处，读数为36mL，这位同学实际倒出液体的体积( )
A.等于12mL B.大于12mL C.小于12mL D.无法判断
11.下列物质的用途中，主要利用其化学性质的是( )
A.氦气填充气球 B.木炭作燃料 C.水银填充温度计 D.石墨作电极
12.从实验室安全角度考虑，下列做法正确的是( )
A.尝一尝化学实验室里蔗糖的味道
B.加热试管中药品时，不可以将试管口朝向自己或他人
C.若不慎将稀硫酸溅入眼睛，要先用手揉眼睛，再立即用水冲洗
D.将鼻子凑近试剂瓶口直接闻气体的气味
13.常温常压下，下列物质不适宜用其物理性质区分的是( )
A.汞和铁 B.白酒和白醋 C.氧气和二氧化碳 D.铝和铜
14.下列检查装置气密性的实验设计中，方法合理的是( )
A. B.
C. D.
15.关于蜡烛及其燃烧的说法中错误的是( )
A.图1中将一根小木条迅速平放在火焰中约1s后取出，焰心部分炭化变黑最明显
B.图2中将短玻璃管一端伸入烛芯附近，在另一端用火柴点燃，也有火焰产生
C.图3中用火柴去点燃蜡烛刚熄灭时产生的一缕白烟，白烟被点燃
D.图4中用干冷的烧杯罩在火焰上方，观察到烧杯内壁有水珠
二、填空题：本大题共5小题，每小题8分，共40分
16.回答下列问题。
（1）规范的实验操作是实验成功的前提。请回答下列问题：
①公用胶头滴管用过后应_________，再去吸取其他药品。
②把块状药品或密度较大的金属颗粒放入玻璃容器时，应先把容器________，然后把药品或金属颗粒放入容器口，再把容器慢慢___________起来。
③试管夹夹持试管时，应由___________（填“试管底部”或“试管口”）套上、取下。
④某同学向量筒内倾倒液体时的操作如图所示，指出其中的一处错误：___________。倾倒细口瓶里的液体后，标签被腐蚀、字迹模糊的原因是___________。
（2）某化学学习小组的同学围绕“实验时药品的取用问题”提出了下列想法，你认为不正确的是_________（填序号）。
①按照老师的要求取用
②可随意取用，不必顾及药品用量的多少
③应该严格按照实验规定的药品用量取用
④为了使实验现象明显，药品用量越多越好
⑤如果没有说明用量，液体一般取用1~2mL，固体只需盖满试管底部
17.下列是化学实验中常见的基本操作，据图回答下列问题：
（1）如图A所示，用完酒精灯后，必须用灯帽盖灭，盖灭后轻提一下灯帽，再重新盖好。盖灭后轻提一下灯帽的原因是_____________。
（2）如图B所示，用酒精灯加热试管里的液体时：
①试管里的液体不应超过试管容积的___________；
②先对试管进行______________，然后对准药品所在部位加热。
（3）如图C所示，如果试管内壁附有不易洗掉的物质时，清洗试管一般先用________蘸去污粉刷洗，然后用自来水冲洗和蒸馏水润洗，最后倒放在试管架上晾干。实验室里玻璃仪器洗净的标准是______________。
18.亚硝酸钠是工业用盐，因有咸味、外观酷似食盐而常被误食。下表是亚硝酸钠和食盐的有关资料：
亚硝酸钠 食盐
水溶性 易溶于水 易溶于水
熔点 271℃ 801℃
沸点 320℃时会分解，放出有刺激性气味的气体 1465℃
与稀盐酸反应 放出红棕色的二氧化氮气体 无明显现象
根据信息回答下列问题。
（1）写出亚硝酸钠的两条物理性质：____________、_____________。
（2）设计一种区别亚硝酸钠和食盐的方法：__________________________。
19.某次实验小组同学对人体吸入空气和呼出气体中氧气、二氧化碳含量有什么不同这一课题进行研究。
【查阅资料】二氧化碳的性质：能溶于水，能使澄清石灰水变浑浊，不支持燃烧；
氧气的性质：不易溶于水，能支持燃烧。
【收集气体】收集吸入和呼出的气体。
【设计方案】用大小相同的两个塑料瓶收集气体。
方案1：
排水收集法：先将软塑料瓶装满水，将塑料管小心插入里面，倒立于水槽中，缓缓吹气。
方案2：
用塑料瓶收集：先将软塑料瓶压扁，然后缓缓向里面吹气，直到瓶子慢慢恢复原状。
【提出问题】结合查阅资料，你认为_______（填“方案1”或“方案2”）较好，理由是_______________。
【继续思考】若活动小组要检测蔬菜大棚中二氧化碳的含量，请你设计一种收集大棚气体样品的方法：_____________。
探究环节 1比较两种气体中氧气的含量
【实验过程】将粗细相同的_____________细木条同时伸入分别盛有空气和呼出气体的塑料瓶中，观察火焰大小和燃烧持续时间长短。
【实验现象】呼出气体中的木条燃烧火焰小并较快想灭。
【实验结论】___________________。
探究环节2比较两种气体中二氧化碳的含量
【实验过程】向一瓶空气样品和一瓶呼出气体样品中各滴入滴数、浓数相同的____________，振荡，观察是否有浑浊现象出现。
【观察现象】呼出的气体样品中石灰水变浑浊，空气样品中石灰水无明显现象。
【实验结论】___________中二氧化碳含量多。
20.小明同学通过百度搜索发现：氧气能使带火星的木条复燃；氧气约占空气体积的1/5；二氧化氮是一种能使带火星木条复燃的红棕色、有刺激性气味的气体，在标准状况下，其沸点为21℃，低温下容易转化为无色的四氧化二氮，-11℃时全部转化为四氧化二氮而凝结成无色晶体。已知，在加热条件下分解硝酸铜固体，可以同时得到氧气和二氧化氮这两种气体，且氧气和二氧化氮的体积比为1:4（氧气不与二氧化氮反应）。小明同学为了验证“加热硝酸铜固体可以同时得到氧气和二氧化氮”这一结论，设计如下实验方案：
实验操作 实验现象 实验结论
步骤1：用如图1所示装置进行实验 集气瓶中的气体为红棕色，带火星的木条复燃 ______________
步骤2：在步骤1所用的装置的试管和集气瓶之间连接如图2所示的装置，重新进行加热硝酸铜的实验 ___________ 硝酸铜分解生成了氧气
（1）步骤2中试管和集气瓶之间连接有“含冰制冷剂”装置的目的是________。
（2）若要在上述实验步骤2的基础上，通过实验验证二氧化氮确实可支持燃烧，请你设计一个简单的实验方案__________；
（3）小白同学认为只需要观察到步骤1中带火星的木条复燃，就能通过理论分析得出二氧化氮可支持燃烧。他的理由是_________。
答案以及解析
1.答案：C
解析：化学是在分子、原子层次上研究物质性质、组成、结构与变化规律的科学。寻找新材料制造高性能芯片是新物质的研制，属于化学研究的范畴，故C符合题意。
2.答案：B
解析：拉瓦锡利用天平进行定量研究，弄清了物质燃烧的本质；英国的道尔顿提出原子论；意大利的阿伏加德罗提出分子学说。
3.答案：B
解析：化学变化和物理变化的本质区别为是否有其他物质生成。铁质护栏生锈、点燃白烟、面包发霉过程中都有其他物质生成，属于化学变化；制作冰雕过程中没有其他物质生成，属于物理变化。
4.答案：C
解析：化学的发展是从火的发现和利用开始的。原子论和分子学说的创立奠定了近代化学的基础。1869年，门捷列夫发现了元素周期律并编制元素周期表，使化学学习和研究变得有规律可循。随着技术的进步，人们开始利用先进仪器进行微观探测。近年来，“绿色化学”的提出，使更多的化学生产工艺和产品向着环境友好的方向发展。故选C。
5.答案：C
解析：百炼成钢的过程中有其他物质生成，属于化学变化；木已成舟、铁杵磨成针、梨花开的过程中都没有其他物质生成，属于物理变化。故选C。
6.答案：D
解析：物质的性质决定用途。作手机屏幕用的硅酸铝玻璃应具有不易溶于水，常温下较稳定，不易与氧气反应，见光不分解，透光性好的性质。
7.答案：C
解析：科学探究的主要环节有：提出问题→猜想与假设→制定计划（或设计方案）→进行实验→收集证据→解释与结论→反思与评价→拓展与迁移。“用手指弹西瓜”听声音判断是进行实际操作获取信息进行判断，类似科学探究中的获取事实与证据。
8.答案： C
解析：实验后放置试管时，试管口应朝下；废弃药品不能直接倒入水池，会腐蚀水池或堵塞下水道；把橡胶塞慢慢转动着塞进试管口，切不可把试管放在桌上再使劲塞进塞子，以免压破试管；不可用嘴吹灭酒精灯，要用灯帽盖灭。故选C。
9.答案：B
解析：蜡烛燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，用注射器抽气并振荡，可观察到澄清石灰水变浑浊，A正确；蜡烛燃烧消耗氧气，生成二氧化碳和水，曲线c对应的气体浓度逐渐降低，故应该对应氧气，B不正确；数字化实验能更加方便直接地展示化学反应中物质量的变化，能为科学探究提供更为直观的证据，C正确；微型实验的优点是操作简便、快速，D正确。
10.答案：B
解析：量筒放平稳，面对刻度，仰视液体凹液面最低处，读数为48mL，实际上液体的体积大于48mL。倾倒出一部分液体，又俯视液体凹液面最低处，读数为36mL，此时液体的体积小于36mL，所以实际倒出液体的体积大于12mL，B正确。
11.答案：B
解析：氦气填充气球利用氦气的密度比空气小，属于物理性质，A选项错误；木炭作燃料，燃烧放热，利用了木炭的化学性质，B选项正确；水银填充温度计利用水银的热胀冷缩，属于物理性质，C选项错误；石墨作电极是利用石墨的导电性，属于物理性质，D选项错误。
12.答案：B
解析：禁止尝化学实验室里任何药品的味道，A错误；加热试管中药品时，切不可将试管口朝向自己或他人，B正确；若不慎将稀硫酸溅入眼睛，应立即用大量水冲洗，然后就医，切不可用手揉眼睛，C错误；切不能将鼻子凑到试剂瓶口直接闻气体的气味，正确操作是打开试剂瓶塞，用手轻轻地在瓶口扇动，使极少量的气体飘进鼻孔，D错误。
13.答案：C
解析：汞在常温下是液态，铁在常温下是固态，可以通过观察物质的形态进行区分，故A不正确；白酒具有酒味，白醋具有酸味，通过气味可进行区分，故B不正确；二氧化碳和氧气均是无色、无味的气体，故不宜根据物理性质区分，可利用二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊这一化学性质进行区分，故C正确；铝是银白色，铜是紫红色，通过颜色可加以区分，故D不正确。
14.答案：B
解析：A、C、D中都不能形成封闭体系，无法确定装置是否漏气，错误；B项，夹紧弹簧夹，从长颈漏斗加水，若不漏气，则长颈漏斗中会形成一段稳定的水柱，且一段时间不回落，正确。
15.答案：A
解析：温度越高，木条炭化越快，图1中外焰部位炭化变黑最明显，A错误；图2中将短玻璃管一端伸入烛芯附近，在另一端用火柴点燃，也有火焰产生，因为从烛芯处引出了可燃气体，B正确；蜡烛熄灭后，有一缕白烟从灯芯飘出，白烟是石蜡蒸气凝成的石蜡固体小颗粒，具有可燃性，C正确；蜡烛燃烧有水生成，图4中用干冷的烧杯罩在火焰上方，会观察到烧杯内壁有水珠，D正确。
16.答案：（1）①用清水冲洗干净并干燥后②横放；竖立③试管底部④瓶塞没有倒放（或量筒没有倾斜）；标签没有向着手心
（2）②④
解析：（2）本题考查实验时药品的取用原则。实验时，取用药品应该严格按照实验规定的用量或老师的要求取用，切不可随意取用，如果没有说明用量，液体一般取用1~2mL，固体只需盖满试管底部。
17.答案：（1）平衡气压，方便下次使用时取下灯帽
（2）①1/3②预热
（3）试管刷；仪器内壁附着的水既不聚成水滴，也不成股流下
解析：（1）熄灭酒精灯时用灯帽盖灭，盖灭后轻提一下灯帽的原因是：防止温度降低灯帽内压强变小导致下次使用不易打开。
（2）给试管中的液体加热，试管内液体不能超过其容积的1/3，试管夹夹在试管的中上部，必须先预热再集中加热。
18.答案：（1）易溶于水；熔点271℃
（2）分别取少量样品放入试管中，向其中加入稀盐酸，有红棕色气体产生的是亚硝酸钠，无明显现象的是食盐（或分别取少量样品放入试管中，加热到320℃以上，有刺激性气味气体产生的是亚硝酸钠，无明显现象的是食盐）
解析：（1）分析表中信息，熔点、溶解性等都属于物理性质。
（2）根据亚硝酸钠与氯化钠的性质不同，可加入盐酸或加热，并根据现象不同加以区分。
19.答案：方案2；二氧化碳能溶于水；将塑料瓶装满水后在大棚内倒掉，再盖上盖子；燃烧的；呼出气体中氧气含量比空气中少；澄清石灰水；呼出气体
解析：因为二氧化碳能溶于水，最好不用方案1排水收集法收集呼出气体；氧气能支持燃烧，氧气含量越高，则木条燃烧越旺、燃烧持续时间越久；验证二氧化碳用澄清的石灰水，石灰水越浑浊，说明二氧化碳的含量越高。
20.答案：硝酸铜分解产生了二氧化氮；集气瓶内气体变为无色，带火星木条复燃
（1）除去二氧化氮，避免影响验证氧气是否生成
（2）将含冰制冷剂换为温水，将带火星木条置于U形管右侧的导管口处，木条复燃，则证明二氧化氮可支持燃烧
（3）氧气在生成气体中所占体积分数与空气中氧气体积分数接近，而空气无法使带火星的木条复燃，生成的气体可以使带火星的木条复燃，说明二氧化氮可支持燃烧
解析：步骤1实验现象是有红棕色气体生成，可以得出硝酸铜分解生成了二氧化氮；步骤2，生成的气体通过有含冰制冷剂的装置，此时只有氧气进入集气瓶，集气瓶内气体变为无色，木条复燃，证明有氧气生成。
（1）二氧化氮沸点为21℃，则通过有含冰制冷剂的装置后输出的气体不再含有二氧化氮，再观察木条是否复燃，确定氧气是否生成；
（2）U形管内收集了液态二氧化氮和固态四氧化二氮，将含冰制冷剂换为温水，温度高于21℃便可以再得到二氧化氮气体，观察能否使带火星木条复燃，判断二氧化氮是否可支持燃烧；
（3）氧气约占空气体积的1/5，在空气中，带火星木条无法复燃，而硝酸铜分解生成氧气和二氧化氮体积比为1:4，氧气占1/5，若此时木条复燃，则说明二氧化氮可支持燃烧。
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