安徽省合肥市锦绣中学2023-2024九年级上学期期末化学试卷

安徽省合肥市锦绣中学2023-2024学年九年级上学期期末化学试卷
一、本大题包括12小题,每小题1分,共12分。每小题的4个备选答案中只有一个答案符合题意。
1.(2024九上·合肥期末)化学与生活息息相关,下列关于“厨房中化学”的观点合理的是(  )
A.油锅起火,用水浇灭
B.厨房发生燃气泄漏第一时间打开排气扇
C.常用钢丝球擦洗铝锅可延长使用寿命
D.家用铁锅使用后应该洗净、擦干
【答案】D
【知识点】金属锈蚀的条件及其防护;灭火的原理和方法
【解析】【解答】A. 油的密度比水小,加水后油会漂浮于水面上,与氧气的接触面积更大,着火面积更大,故错误。
B. 燃气与空气混合遇明火、静电、电火花或加热易发生爆炸,第一时间打开排气扇会产生电火花,可能会发生爆炸,故说法错误。
C. 铝的表面有一层致密的氧化铝薄膜,阻止内部的铝进一步被氧化,常用钢丝球擦洗铝锅,会破坏氧化铝薄膜,缩短使用寿命,故说法错误。
D. 铁与氧气、水充分接触时容易生锈,家用铁锅使用后应该洗净、擦干,以防止生锈,故说法正确。
故答案为:D。
【分析】A、根据灭火的原理分析。
B、可燃性气体与空气混合后遇明火或遇电火花等可能发生爆炸。
C、根据铝金属的化学性质分析。
D、根据铁与氧气、水充分接触时容易生锈分析。
2.(2024九上·合肥期末)每年的6月5日是世界环境日,2023年世界环境日中国主题为“建设人与自然和谐共生的现代化”。下列做法与这一主题不相符的是(  )
A.使用新能源公交车
B.减少使用一次性筷子
C.合理使用农药、化肥以减少水体污染
D.直接排放生活污水
【答案】D
【知识点】保护水资源
【解析】【解答】A. 使用新能源公交车,有利于保护环境,故不符合题意;
B. 减少使用一次性筷子,有利于保护环境,故不符合题意;
C. 合理使用农药、化肥以减少水体污染,有利于保护环境,故不符合题意;
D. 直接排放生活污水,会污染水资源,破坏环境,故符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据保护环境的措施分析。
3.(2024九上·合肥期末)天宫课堂中,航天员视频展示了“锆熔化与凝固”实验。请根据锆元素在元素周期表中的信息判断,下列说法错误的是(  )
A.锆原子的质子数为40 B.一个锆原子的质量为91.22g
C.锆元素符号为Zr D.锆属于金属元素
【答案】B
【知识点】元素周期表的特点及其应用
【解析】【解答】A. 在元素周期表中左上角的数字表示原子序数,在原子中,原子序数=质子数=40,锆原子的质子数为40,故正确,不符合题意;
B. 一个锆原子的相对原子质量为91.22,相对原子质量的单位是“1”,不是g,故错误,符合题意;
C. 在元素周期表中,右上角的字母表示元素符号,锆元素符号为Zr,故正确,不符合题意;
D. 锆有钅字旁,属于金属元素,故正确,不符合题意;
故答案为:B。
【分析】元素周期表中的一格可以获得的信息:左上角的数字表示原子序数;字母表示该元素的元素符号;中间的汉字表示元素名称;汉字下面的数字表示相对原子质量。
在原子中,质子数=核电荷数=核外电子数=原子序数。
4.(2024九上·合肥期末)下列实验操作符合规范要求的是(  )
A.闻气味 B.夹试管
C.连接仪器 D.点燃酒精灯
【答案】A
【知识点】实验室常见的仪器及使用
【解析】【解答】A. 闻气体的气味时,应用手在瓶口轻轻的扇动,使极少量的气体飘进鼻子中,不能将鼻子凑到集气瓶口去闻气体的气味,故操作正确。
B. 用试管夹夹持试管时,试管夹应该从试管底部往上套,夹持在试管的中上部,故操作错误。
C. 把橡皮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,故操作错误。
D. 使用酒精灯时要注意“两查、两禁、一不可”,禁止用酒精灯去引燃另一只酒精灯,故操作错误。
故答案为:A。
【分析】A、根据闻气体的气味时的方法(招气入鼻法)分析。
B、根据用试管夹夹持试管的方法分析。
C、根据把橡皮塞塞进试管口的方法分析。
D、根据使用酒精灯时要注意“两查、两禁、一不可”分析。
5.(2024九上·合肥期末)布洛芬(化学式为C13H18O2)缓释胶囊具有解热镇痛及抗炎作用,但不宜长期大量服用。下列的说法不正确的是(  )
A.布洛芬由碳、氢、氧三种元素组成
B.布洛芬中碳、氢、氧三种元素的质量比是13:18:2
C.一个布洛芬分子由33个原子构成
D.布洛芬的相对分子量为206
【答案】B
【知识点】物质的元素组成;物质的构成和含量分析;化学式的相关计算
【解析】【解答】A、 布洛芬由碳、氢、氧三种元素组成 ,不符合题意;
B、 布洛芬中碳、氢、氧三种元素的质量比是(13×13):18:(16×2)=169:18:32,符合题意;
C、 一个布洛芬分子由33个原子构成 ,不符合题意;
D、 布洛芬的相对分子量为13×13+18+16×2=206 ,不符合题意;
故选B
【分析】A、根据化学式确定物质的元素组成分析;
B、根据元素质量比为相对原子质量×原子个数之比分析;
C、根据化学式右下角数字为一个分子中原子个数分析;
D、根据相对分子质量为分子中各原子的相对原子质量之和分析。
6.(2024九上·合肥期末)下列事实的微观解释不正确的是(  )
选项 事实 解释
A 好酒不怕巷子深 分子在不断地运动
B 空气湿度增大 单位体积空气中水分子数目增多
C 注射器中的气体通过压缩体积会变小 加压时气体分子变小
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
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】分子、原子、离子、元素与物质之间的关系
【解析】【解答】A. 好酒不怕巷子深,是因为分子在不断地运动,向四周扩散,使人们闻到酒香味道,故A解释正确,不符合题意;
B. 空气湿度增大,说明单位体积的空气中水蒸气含量增加,即单位体积空气中水分子数目增多,故B解释正确,不符合题意;
C. 注射器中的气体通过压缩体积会变小,是因为分子间有间隔,加压时分子间的间隔变小,故C解释错误,符合题意;
D. 金刚石和石墨的碳原子的排列方式不同,所以物理性质差异很大,故D解释正确,不符合题意;
故答案为:C。
【分析】根据分子的基本特征:分子质量和体积都很小;分子之间有间隔;分子是在不断运动的;同种物质的分子性质相同,不同物质的分子性质不同分析。
7.(2024九上·合肥期末)物质性质和用途对应关系正确的是(  )
A.石墨质软,作电极 B.氦气很稳定,作霓虹灯
C.氧气有助燃性,作燃料 D.干冰升华吸热,用于人工降雨
【答案】D
【知识点】氮气及稀有气体的用途;二氧化碳的用途
【解析】【解答】A. 石墨质软,具有导电性,可以作电极,故错误;
B. 氦气很稳定,在通电下会发出粉红色的光,可以作霓虹灯,故错误;
C. 氧气有助燃性,作助燃剂,故错误;
D. 干冰升华吸热,用于人工降雨,故正确;
故答案为:D。
【分析】根据物质的性质、用途分析。
8.(2024九上·合肥期末)北京冬奥会火种灯的火种燃料为丙烷,丙烷燃烧的微观示意图如下图所示,下列说法正确的是(  )
A.该反应为分解反应
B.反应物和生成物共涉及两种氧化物
C.参加反应的两种物质的分子个数比为1:1
D.反应前后原子的数目发生了改变
【答案】B
【知识点】微粒观点及模型图的应用;从组成上识别氧化物
【解析】【解答】由图可知,甲为C3H8、乙为O2、丙为CO2、丁为H2O,化学方程式为:。
A. 该反应为丙烷和氧气发生的反应,属于氧化反应,不属于分解反应,故错误;
B. 氧化物是由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物,反应前后共涉及CO2、H2O两种氧化物,故正确;
C. 由化学方程式可知,参加反应的丙烷、氧气两种物质的分子个数比为1:5,故错误;
D. 根据质量守恒定律,反应前后原子的种类、个数不变,故错误;
故答案为:B。
【分析】首先要对模型图进行观察,分析物质的微观构成、物质的类别,再找出物质之间的微粒数目关系,写出反应的方程式,然后再对题中各问加以分析。
9.(2024九上·合肥期末)下列实验方案不能达到实验目的的是(  )
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别硬水和软水 分别加入肥皂水,观察现象
B 鉴别二氧化碳和氮气 分别通入澄清石灰水中,观察现象
C 鉴别水和过氧化氢溶液 分别加入少量二氧化锰粉末,观察现象
D 除去铜粉中混有的少量碳粉 在空气中充分灼烧
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【解答】A. 通常用肥皂水区分硬水和软水,向等量的硬水和软水中,分别滴加等量的肥皂水,泡沫多、浮渣少的是软水,浮渣多,泡沫少的是硬水,故正确,不符合题意;
B. 氮气通入澄清石灰水中,无明显现象,二氧化碳通入澄清石灰水中,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,澄清石灰水变浑浊,现象不同,可以区分故正确,不符合题意;
C. 水中加入二氧化锰,无明显现象,过氧化氢溶液中加入二氧化锰,过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,产生气泡,现象不同,可以区分故正确,不符合题意;
D. 在空气中充分灼烧,碳和氧气反应生成二氧化碳,铜和氧气反应生成氧化铜,不符合除杂原则,故错误,符合题意;
故答案为:D。
【分析】除杂的原则:1、除杂剂只能与杂质反应,不能与欲保留的物质反应;2、不能引入新杂质;3、最佳的除杂方法是除杂剂与杂质反应生成欲保留的物质。
首先分析需要鉴别的物质的性质,然后选择适当的试剂和方法,出现不同的现象即可鉴别。
10.(2024九上·合肥期末)分类是学习化学的一种重要方法。下列按照不同标准进行的分类中叙述不正确的是(  )
A.新能源:太阳能、地热能、风能
B.混合物:空气、液氧、大理石
C.金属材料:生铁、硬铝、黄铜
D.CO、SO2、PM2.5都是空气污染物
【答案】B
【知识点】空气的组成;常见能源的种类、能源的分类;纯净物和混合物
【解析】【解答】 A.太阳能、地热能、风能属于新能源,故A正确不会题意;
B.液氧由一种物质组成,属于纯净物,而不是混合物,故B错误符合题意;
C.生铁、硬铝、黄铜都属于合金,属于金属材料,故C正确不合题意;
D.CO、SO2、PM2.5都是空气污染物,故D正确不合题意。
故选B。
【分析】 A.根据能源的分类来分析;
B.混合物是由两种或两种以上的物质组成的;纯净物是由一种物质组成的;
C.金属材料包括纯金属和合金;
D.根据造成空气污染的物质来分析。
11.(2024九上·合肥期末)逻辑推理是一种常用的化学思维方法。下列推理正确的是(  )
A.含氢元素的可燃物燃烧一定生成水,所以燃烧生成水的可燃物中一定含有氢元素
B.化学变化常常伴随能量的变化,所以有能量变化的一定属于化学变化
C.一氧化碳和二氧化碳的组成元素相同,所以两者的化学性质也相同
D.元素指的是质子数相同的一类原子,所以具有相同质子数的微粒一定属于同种元素
【答案】A
【知识点】元素的概念;物理变化、化学变化的特点及其判别;化学性质与物理性质的差别及应用
【解析】【解答】 A.根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,含氢元素的可燃物燃烧一定生成水,所以燃烧生成水的可燃物中一定含有氢元素,故A正确;
B.化学变化常常伴随能量的变化,但是有能量变化的不一定属于化学变化,例如通电时灯泡发光,放热,没有新物质生成,是物理变化,故B错误;
C.一氧化碳和二氧化碳的组成元素相同,但是分子构成不同,因此化学性质不相同,故C错误;
D.元素指的是质子数相同的一类原子,具有相同质子数的原子一定是同种元素,具有相同质子数的粒子不一定属于同一种元素,例如水分子和氖原子的质子数都是10,不属于同种元素,故D错误。
故选A。
【分析】 A.含氢元素的可燃物燃烧一定生成水,所以燃烧生成水的可燃物中一定含有氢元素;
B.有能量变化的不一定属于化学变化,例如通电时灯泡发光,放热,是物理变化;
C.分子是保持物质化学性质的最小微粒;
D.根据元素是具有相同质子数的一类原子的总称分析。
12.(2024九上·合肥期末)下列图像能正确反映对应变化关系的是(  )
A.电解水
B.向一定量灼热的氧化铜中不断通入一氧化碳
C.若某物质的着火点为T℃,则图中N点表示该物质燃烧得最旺
D.加热一定量氯酸钾和二氧化锰的固体混合物
【答案】D
【知识点】氧气的实验室制法;水的组成;燃烧与燃烧的条件
【解析】【解答】 A.水在通电的条件下生成氢气和氧气,正氧负氢,氧气和氢气的体积比是1:2,故A错误;
B.氧化铜和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳,固体的质量逐渐减少,至氧化铜和一氧化碳完全反应,固体的质量不再改变,但不为0,故B错误;
C.若某物质的着火点为T℃,Q点氧气含量较多,则图中Q点表示该物质燃烧得最旺,故C错误;
D.氯酸钾在二氧化锰的催化作用下在加热条件下生成氯化钾和氧气,加热到一定温度氯酸钾才能分解,钾元素一直存在于固体中,即反应前后钾元素的质量不变,但随着反应的进行,氧气逸出,剩余固体的质量减少,钾元素的质量分数逐渐增大,至完全反应不再发生改变,故D正确。
故选D。
【分析】 A.根据水在通电的条件下生成氢气和氧气,正氧负氢,氧气和氢气的体积比是1:2进行分析;
B.根据氧化铜和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳进行分析;
C.根据某物质的着火点为T℃,Q点氧气含量较多进行分析;
D.根据氯酸钾在二氧化锰的催化作用下在加热条件下生成氯化钾和氧气,加热到一定温度氯酸钾才能分解,进行分析。
二、本大题包括5小题,共28分
13.(2024九上·合肥期末)阅读下面科普短文,依据文章内容回答下列问题:
随着工业生产的高速发展和人们生活水平的提高,排入大气中的CO2越来越多,导致温室效应增强。家用天然气主要成分是CH4,燃烧时生成水和二氧化碳。减少CO2排放,实现碳中和,已成为全球共识。碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳中和的4种主要途径。科学家预测,到2050年,4种途径对全球碳中和的贡献率如图1。CO2的吸收是碳封存的首要环节,常选用NaOH、氨水、一乙醇胺等作吸收剂。在研究膜吸收法吸收CO2时,研究人员通过实验比较了一乙醇胺、二乙醇胺、氨基乙酸钾3种吸收剂对烟气中CO2脱除效果,其结果如图2。
(1) 家用天然气是   (填“纯净物”或“混合物”),它燃烧的化学方程式为   。
(2) 由图1可知,到2050年,对全球碳中和贡献率最大的途径是   。
(3)由图2可知,随烟气流速增大,CO2脱除效果   (填“增强”或“减小”)。
【答案】(1)混合物;CH4+2O2CO2+2H2O
(2)碳替代
(3)减小
【知识点】化学方程式的书写与配平;纯净物和混合物;碳中和、碳达峰
【解析】【解答】 (1)天然气的主要成分是甲烷,除此之外还含有一氧化碳等物质,故为混合物;甲烷燃烧是甲烷与氧气反应生成二氧化碳和水的过程,故符号表达式为: CH4+2O2CO2+2H2O ;
(2)由图1可知,碳替代对全球碳中和的贡献率是47%,所占比例最大;
(3)由图2可知,随烟气流速增大,三种物质对二氧化碳的脱除率都在降低,故随烟气流速增大,CO2脱除效果减小;
【分析】 (1)①由两种或两种以上不同物质组成混合物;
②根据反应物、反应条件和生成物,确定反应的化学方程式。
(2)根据碳替代对全球碳中和的贡献率是47%,在生活中能为达到碳中和力所能及的事情进行分析。
(3)根据随烟气流速增大,三种物质对二氧化碳的脱除率都在降低进行分析。
14.(2024九上·合肥期末)基本实验技能是学习化学和进行探究活动的基础和保证。下列是初中化学常见的实验装置,请按要求回答问题:
(1)写出仪器a的名称   。
(2)实验室若用高锰酸钾制取氧气,发生反应的化学方程式为   。
(3)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,B、C装置均可用作发生装置,C装置与B装置相比较其突出优点是   ;为什么不用C装置制取氧气   ;若要收集二氧化碳应选择的装置是(填字母序号)   。
【答案】(1)锥形瓶
(2)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
(3)可以控制反应的发生与停止;二氧化锰是粉末;D
【知识点】实验室常见的仪器及使用;化学方程式的书写与配平;二氧化碳的实验室制法
【解析】【解答】 (1)由图可知,仪器a是锥形瓶。
(2)高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的方程式为: 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ ;
(3)根据图片可知,C装置与B装置相比多了一个多孔塑料板和止水夹,其作用是:将大理石放在多孔隔板上,当关闭止水夹后,反应生成的气体不能排出,使得试管内压强增大,会将液体压入到长颈漏斗中,从而使液体和固体分离,使反应停止,即C装置与B装置相比较其突出优点是: 可以控制反应的发生与停止 。
二氧化锰为粉末,不能停留再塑料板上,因此用C制取氧气不能控制反应速率,故不能用C制取氧气;
二氧化碳的密度大于空气,应该使用向上排空气法收集,故选D。
【分析】 (1)根据常见仪器的名称进行分析;
(2)根据反应物、反应条件和生成物确定反应的方程式;
(3)根据装置的特点分析装置优点,根据二氧化碳和氧气的性质分析收集装置。
15.(2024九上·合肥期末)为了防止环境污染,工厂废液需经过处理达标后才能排放。某电镀厂为了减少对水的污染并节约成本,从排放的废液(主要含ZnSO4、FeSO4和CuSO4)中回收金属铜、铁以及工业原料硫酸锌,设计了如图所示的工艺流程,请据图回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中分离固体A和溶液C的操作名称是   ;所需玻璃仪器有烧杯、漏斗、   。
(2)物质Y的化学式为   。
(3)请写出步骤Ⅲ中生成Fe的化学反应方程式:   。
(4)请写一条保护金属资源的有效途径:   。
【答案】(1)过滤;玻璃棒
(2)H2SO4
(3)Zn+FeSO4=ZnSO4+Fe
(4)回收利用废旧金属
【知识点】常见金属的特性及其应用;物质的相互转化和制备
【解析】【解答】 (1)步骤Ⅰ中分离固体A和溶液C的操作名称是过滤,过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒;
(2)由流程图可知,溶液C经过步骤Ⅳ得到硫酸锌晶体,说明溶液C为硫酸锌溶液,废液中加入过量X充分反应后过滤得到固体A和硫酸锌溶液,则X为金属锌,锌与硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌,锌与硫酸铜反应生成铜和硫酸锌,则固体A中含有锌、铁、铜,固体A中加入过量Y溶液充分反应后过滤得到铜和溶液B,溶液B中加入适量金属锌充分反应后过滤得到铁和硫酸锌溶液,则Y溶液为稀硫酸,锌与稀硫酸反应生成氢气和硫酸锌,铁与稀硫酸反应生成氢气和硫酸亚铁,则溶液B中含有硫酸锌、硫酸亚铁、稀硫酸,往溶液B中加入适量金属锌,锌与稀硫酸反应生成氢气和硫酸锌,锌与硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌,由分析可知,物质Y为稀硫酸,其化学式为H2SO4,加入过量稀硫酸的目的是将固体A中混有的锌、铁完全除去;
(3)由第(2)小问分析可知,步骤Ⅲ中生成Fe的化学反应为锌与硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌,反应的化学方程式为Zn+FeSO4=ZnSO4+Fe。
(4)保护金属资源的有效途径:回收利用废旧金属。
【分析】 (1)根据步骤Ⅰ中分离固体A和溶液C的操作,以及过滤时用到的玻璃仪器来分析解答;
(2)根据加入过量稀硫酸可以除去固体中的铁和锌来分析解答;
(3)根据锌与硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌来分析解答。
(4)废弃的金属回收后可以再次被二次利用。
16.(2024九上·合肥期末)化学小组的同学在学习了铁生锈的条件后,对暖宝宝的成分(下面图1)感到好奇,请参与他们的探究活动。
【产品名称】一次性发热贴 【主要成分】铁粉、性炭、水、吸水性树脂、食盐 【产品性能】平均温度53℃,持续时间≥10h
(1)根据“暖宝宝”在使用过程中需撕开外包装袋推断,“暖宝宝”需要   参加反应。不采用铁片用铁粉是为了   。
(2)铁的腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀两种:
①铁在硫酸等酸性条件下发生析氢腐蚀。反应的化学方程式为   。
②铁吸氧腐蚀的总反应为,请补全反应的化学方程式   。
(3)【提出问题】哪些因素会影响铁吸氧腐蚀的速率?
【设计实验】小组同学设计了如图所示的实验装置,进行如下5组实验。
【实验记录】每组实验加入铁炭总质量为24g,食盐水体积为7.5mL,恰好能将固体润湿。
因素
序号 铁炭质量比 食盐水浓度/% 示数差3cm所用时间/s 10分钟时温度升高值/℃
1 2:1 26 90 7.8
2 4:1 26 170 4.2
3 6:1 26 190 3.3
4 2:1 13 140 6
5 2:1 6.5 140 6
【解释与结论】
通过实验发现,铁炭质量比对铁吸氧腐蚀速率的影响是   。
(4)分析食盐水浓度对铁吸氧腐蚀速率的影响应对比实验   (填实验序号)。
(5)示数差3cm是指U型管左侧液面上升3cm。U型管内液面向左偏移的原因是   。
(6)【反思与评价】
依据上述数据,你认为制作发热贴应选择的原料配比,并说明理由   。
【答案】(1)氧气;增大反应物的接触面积【查阅资料】暖宝宝的发热原理是铁粉腐蚀过程中放出热量;加入活性炭能形成微电池,反应更快。
(2)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;6H2O
(3)在食盐水浓度等其他条件相同时,铁炭质量比越小,铁吸氧腐蚀速率越快
(4)1、4、5
(5)铁吸氧腐蚀过程中消耗氧气造成的气压减小的趋势大于反应放热造成的气压增大的趋势,所以瓶内总气压减小,U型管内液面向左偏移
(6)没必要,因为铁炭质量比2:1、食盐水浓度减小到6.5%时,反应速率已无变化
【知识点】金属锈蚀的条件及其防护;影响化学反应速率的因素探究
【解析】【解答】 (1)“暖宝宝”在使用过程中需撕开外包装袋推断,则说明“暖宝宝”需要与空气中的氧气接触后才能放热,故反应需要氧气的参与;采用铁粉为反应物可以增大反应物之间的接触面积,加快反应的速率;
(2)①铁在硫酸等酸性条件下发生析氢腐蚀,生成硫酸亚铁和氢气,反应的化学方程式为:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;
②化学反应前后原子的种类与个数不发生变化,反应前Fe、O、H的原子个数为4、6、0,反应后Fe、O、H的原子个数比为4、12、12,则剩余物质中含有12个H、6个O,故为6H2O;
(3)在食盐水浓度等其他条件相同时,铁炭质量比2:1、4:1、6:1中,铁炭质量比越小,铁吸氧腐蚀速率越快;
(4)分析食盐水浓度对铁吸氧腐蚀速率的影响应对比实验,只能有食盐水的浓度一个变量,因此需要的实验为1、4、5;
(5)示数差3cm是指U型管左侧液面上升3cm的原因是铁吸氧腐蚀过程中消耗氧气造成的气压减小的趋势大于反应放热造成的气压增大的趋势;
(6)发热贴需要升温快, 因为铁炭质量比2:1、食盐水浓度减小到6.5%时,反应速率已无变化 。
【分析】 (1)根据“暖宝宝”在使用过程中需撕开外包装袋推断需要氧气的参与以及采用铁粉为反应物可以增大反应物之间的接触面积,从而加快反应的速率分析;
(2)①根据铁和稀硫酸的反应进行分析;
②根据化学反应前后原子的种类和数目不变进行分析;
(3)根据其他条件相同,改变铁碳质量比后实验用去的时间进行分析;
(4)根据对比实验中共只能出现一个变量进行分析;
(5)根据铁吸氧腐蚀过程中消耗氧气进行分析;
(6)根据表中的数据进行分析。
17.(2024九上·合肥期末) 古有《齐民要术》记载“粟米曲作酢”,“酢”即醋酸也;今有我国科研人员研究出制取醋酸(CH3COOH)的新方法。该方法用二氧化碳与甲烷在催化剂作用下反应生成醋酸,反应的化学方程式为:CO2+CH4CH3COOH,计算当生成醋酸60g时,消耗CO2的质量(写出计算过程)。
【答案】解:设消耗的二氧化碳的质量为x,
解得x=44g
答:消耗CO2的质量为44g。
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】写出二氧化碳和甲烷反应的方程式,根据生成醋酸的质量计算参加反应的二氧化碳的质量即可。
安徽省合肥市锦绣中学2023-2024学年九年级上学期期末化学试卷
一、本大题包括12小题,每小题1分,共12分。每小题的4个备选答案中只有一个答案符合题意。
1.(2024九上·合肥期末)化学与生活息息相关,下列关于“厨房中化学”的观点合理的是(  )
A.油锅起火,用水浇灭
B.厨房发生燃气泄漏第一时间打开排气扇
C.常用钢丝球擦洗铝锅可延长使用寿命
D.家用铁锅使用后应该洗净、擦干
2.(2024九上·合肥期末)每年的6月5日是世界环境日,2023年世界环境日中国主题为“建设人与自然和谐共生的现代化”。下列做法与这一主题不相符的是(  )
A.使用新能源公交车
B.减少使用一次性筷子
C.合理使用农药、化肥以减少水体污染
D.直接排放生活污水
3.(2024九上·合肥期末)天宫课堂中,航天员视频展示了“锆熔化与凝固”实验。请根据锆元素在元素周期表中的信息判断,下列说法错误的是(  )
A.锆原子的质子数为40 B.一个锆原子的质量为91.22g
C.锆元素符号为Zr D.锆属于金属元素
4.(2024九上·合肥期末)下列实验操作符合规范要求的是(  )
A.闻气味 B.夹试管
C.连接仪器 D.点燃酒精灯
5.(2024九上·合肥期末)布洛芬(化学式为C13H18O2)缓释胶囊具有解热镇痛及抗炎作用,但不宜长期大量服用。下列的说法不正确的是(  )
A.布洛芬由碳、氢、氧三种元素组成
B.布洛芬中碳、氢、氧三种元素的质量比是13:18:2
C.一个布洛芬分子由33个原子构成
D.布洛芬的相对分子量为206
6.(2024九上·合肥期末)下列事实的微观解释不正确的是(  )
选项 事实 解释
A 好酒不怕巷子深 分子在不断地运动
B 空气湿度增大 单位体积空气中水分子数目增多
C 注射器中的气体通过压缩体积会变小 加压时气体分子变小
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
A.A B.B C.C D.D
7.(2024九上·合肥期末)物质性质和用途对应关系正确的是(  )
A.石墨质软,作电极 B.氦气很稳定,作霓虹灯
C.氧气有助燃性,作燃料 D.干冰升华吸热,用于人工降雨
8.(2024九上·合肥期末)北京冬奥会火种灯的火种燃料为丙烷,丙烷燃烧的微观示意图如下图所示,下列说法正确的是(  )
A.该反应为分解反应
B.反应物和生成物共涉及两种氧化物
C.参加反应的两种物质的分子个数比为1:1
D.反应前后原子的数目发生了改变
9.(2024九上·合肥期末)下列实验方案不能达到实验目的的是(  )
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别硬水和软水 分别加入肥皂水,观察现象
B 鉴别二氧化碳和氮气 分别通入澄清石灰水中,观察现象
C 鉴别水和过氧化氢溶液 分别加入少量二氧化锰粉末,观察现象
D 除去铜粉中混有的少量碳粉 在空气中充分灼烧
A.A B.B C.C D.D
10.(2024九上·合肥期末)分类是学习化学的一种重要方法。下列按照不同标准进行的分类中叙述不正确的是(  )
A.新能源:太阳能、地热能、风能
B.混合物:空气、液氧、大理石
C.金属材料:生铁、硬铝、黄铜
D.CO、SO2、PM2.5都是空气污染物
11.(2024九上·合肥期末)逻辑推理是一种常用的化学思维方法。下列推理正确的是(  )
A.含氢元素的可燃物燃烧一定生成水,所以燃烧生成水的可燃物中一定含有氢元素
B.化学变化常常伴随能量的变化,所以有能量变化的一定属于化学变化
C.一氧化碳和二氧化碳的组成元素相同,所以两者的化学性质也相同
D.元素指的是质子数相同的一类原子,所以具有相同质子数的微粒一定属于同种元素
12.(2024九上·合肥期末)下列图像能正确反映对应变化关系的是(  )
A.电解水
B.向一定量灼热的氧化铜中不断通入一氧化碳
C.若某物质的着火点为T℃,则图中N点表示该物质燃烧得最旺
D.加热一定量氯酸钾和二氧化锰的固体混合物
二、本大题包括5小题,共28分
13.(2024九上·合肥期末)阅读下面科普短文,依据文章内容回答下列问题:
随着工业生产的高速发展和人们生活水平的提高,排入大气中的CO2越来越多,导致温室效应增强。家用天然气主要成分是CH4,燃烧时生成水和二氧化碳。减少CO2排放,实现碳中和,已成为全球共识。碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳中和的4种主要途径。科学家预测,到2050年,4种途径对全球碳中和的贡献率如图1。CO2的吸收是碳封存的首要环节,常选用NaOH、氨水、一乙醇胺等作吸收剂。在研究膜吸收法吸收CO2时,研究人员通过实验比较了一乙醇胺、二乙醇胺、氨基乙酸钾3种吸收剂对烟气中CO2脱除效果,其结果如图2。
(1) 家用天然气是   (填“纯净物”或“混合物”),它燃烧的化学方程式为   。
(2) 由图1可知,到2050年,对全球碳中和贡献率最大的途径是   。
(3)由图2可知,随烟气流速增大,CO2脱除效果   (填“增强”或“减小”)。
14.(2024九上·合肥期末)基本实验技能是学习化学和进行探究活动的基础和保证。下列是初中化学常见的实验装置,请按要求回答问题:
(1)写出仪器a的名称   。
(2)实验室若用高锰酸钾制取氧气,发生反应的化学方程式为   。
(3)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳,B、C装置均可用作发生装置,C装置与B装置相比较其突出优点是   ;为什么不用C装置制取氧气   ;若要收集二氧化碳应选择的装置是(填字母序号)   。
15.(2024九上·合肥期末)为了防止环境污染,工厂废液需经过处理达标后才能排放。某电镀厂为了减少对水的污染并节约成本,从排放的废液(主要含ZnSO4、FeSO4和CuSO4)中回收金属铜、铁以及工业原料硫酸锌,设计了如图所示的工艺流程,请据图回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中分离固体A和溶液C的操作名称是   ;所需玻璃仪器有烧杯、漏斗、   。
(2)物质Y的化学式为   。
(3)请写出步骤Ⅲ中生成Fe的化学反应方程式:   。
(4)请写一条保护金属资源的有效途径:   。
16.(2024九上·合肥期末)化学小组的同学在学习了铁生锈的条件后,对暖宝宝的成分(下面图1)感到好奇,请参与他们的探究活动。
【产品名称】一次性发热贴 【主要成分】铁粉、性炭、水、吸水性树脂、食盐 【产品性能】平均温度53℃,持续时间≥10h
(1)根据“暖宝宝”在使用过程中需撕开外包装袋推断,“暖宝宝”需要   参加反应。不采用铁片用铁粉是为了   。
(2)铁的腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀两种:
①铁在硫酸等酸性条件下发生析氢腐蚀。反应的化学方程式为   。
②铁吸氧腐蚀的总反应为,请补全反应的化学方程式   。
(3)【提出问题】哪些因素会影响铁吸氧腐蚀的速率?
【设计实验】小组同学设计了如图所示的实验装置,进行如下5组实验。
【实验记录】每组实验加入铁炭总质量为24g,食盐水体积为7.5mL,恰好能将固体润湿。
因素
序号 铁炭质量比 食盐水浓度/% 示数差3cm所用时间/s 10分钟时温度升高值/℃
1 2:1 26 90 7.8
2 4:1 26 170 4.2
3 6:1 26 190 3.3
4 2:1 13 140 6
5 2:1 6.5 140 6
【解释与结论】
通过实验发现,铁炭质量比对铁吸氧腐蚀速率的影响是   。
(4)分析食盐水浓度对铁吸氧腐蚀速率的影响应对比实验   (填实验序号)。
(5)示数差3cm是指U型管左侧液面上升3cm。U型管内液面向左偏移的原因是   。
(6)【反思与评价】
依据上述数据,你认为制作发热贴应选择的原料配比,并说明理由   。
17.(2024九上·合肥期末) 古有《齐民要术》记载“粟米曲作酢”,“酢”即醋酸也;今有我国科研人员研究出制取醋酸(CH3COOH)的新方法。该方法用二氧化碳与甲烷在催化剂作用下反应生成醋酸,反应的化学方程式为:CO2+CH4CH3COOH,计算当生成醋酸60g时,消耗CO2的质量(写出计算过程)。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】金属锈蚀的条件及其防护;灭火的原理和方法
【解析】【解答】A. 油的密度比水小,加水后油会漂浮于水面上,与氧气的接触面积更大,着火面积更大,故错误。
B. 燃气与空气混合遇明火、静电、电火花或加热易发生爆炸,第一时间打开排气扇会产生电火花,可能会发生爆炸,故说法错误。
C. 铝的表面有一层致密的氧化铝薄膜,阻止内部的铝进一步被氧化,常用钢丝球擦洗铝锅,会破坏氧化铝薄膜,缩短使用寿命,故说法错误。
D. 铁与氧气、水充分接触时容易生锈,家用铁锅使用后应该洗净、擦干,以防止生锈,故说法正确。
故答案为:D。
【分析】A、根据灭火的原理分析。
B、可燃性气体与空气混合后遇明火或遇电火花等可能发生爆炸。
C、根据铝金属的化学性质分析。
D、根据铁与氧气、水充分接触时容易生锈分析。
2.【答案】D
【知识点】保护水资源
【解析】【解答】A. 使用新能源公交车,有利于保护环境,故不符合题意;
B. 减少使用一次性筷子,有利于保护环境,故不符合题意;
C. 合理使用农药、化肥以减少水体污染,有利于保护环境,故不符合题意;
D. 直接排放生活污水,会污染水资源,破坏环境,故符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据保护环境的措施分析。
3.【答案】B
【知识点】元素周期表的特点及其应用
【解析】【解答】A. 在元素周期表中左上角的数字表示原子序数,在原子中,原子序数=质子数=40,锆原子的质子数为40,故正确,不符合题意;
B. 一个锆原子的相对原子质量为91.22,相对原子质量的单位是“1”,不是g,故错误,符合题意;
C. 在元素周期表中,右上角的字母表示元素符号,锆元素符号为Zr,故正确,不符合题意;
D. 锆有钅字旁,属于金属元素,故正确,不符合题意;
故答案为:B。
【分析】元素周期表中的一格可以获得的信息:左上角的数字表示原子序数;字母表示该元素的元素符号;中间的汉字表示元素名称;汉字下面的数字表示相对原子质量。
在原子中,质子数=核电荷数=核外电子数=原子序数。
4.【答案】A
【知识点】实验室常见的仪器及使用
【解析】【解答】A. 闻气体的气味时,应用手在瓶口轻轻的扇动,使极少量的气体飘进鼻子中,不能将鼻子凑到集气瓶口去闻气体的气味,故操作正确。
B. 用试管夹夹持试管时,试管夹应该从试管底部往上套,夹持在试管的中上部,故操作错误。
C. 把橡皮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,故操作错误。
D. 使用酒精灯时要注意“两查、两禁、一不可”,禁止用酒精灯去引燃另一只酒精灯,故操作错误。
故答案为:A。
【分析】A、根据闻气体的气味时的方法(招气入鼻法)分析。
B、根据用试管夹夹持试管的方法分析。
C、根据把橡皮塞塞进试管口的方法分析。
D、根据使用酒精灯时要注意“两查、两禁、一不可”分析。
5.【答案】B
【知识点】物质的元素组成;物质的构成和含量分析;化学式的相关计算
【解析】【解答】A、 布洛芬由碳、氢、氧三种元素组成 ,不符合题意;
B、 布洛芬中碳、氢、氧三种元素的质量比是(13×13):18:(16×2)=169:18:32,符合题意;
C、 一个布洛芬分子由33个原子构成 ,不符合题意;
D、 布洛芬的相对分子量为13×13+18+16×2=206 ,不符合题意;
故选B
【分析】A、根据化学式确定物质的元素组成分析;
B、根据元素质量比为相对原子质量×原子个数之比分析;
C、根据化学式右下角数字为一个分子中原子个数分析;
D、根据相对分子质量为分子中各原子的相对原子质量之和分析。
6.【答案】C
【知识点】分子、原子、离子、元素与物质之间的关系
【解析】【解答】A. 好酒不怕巷子深,是因为分子在不断地运动,向四周扩散,使人们闻到酒香味道,故A解释正确,不符合题意;
B. 空气湿度增大,说明单位体积的空气中水蒸气含量增加,即单位体积空气中水分子数目增多,故B解释正确,不符合题意;
C. 注射器中的气体通过压缩体积会变小,是因为分子间有间隔,加压时分子间的间隔变小,故C解释错误,符合题意;
D. 金刚石和石墨的碳原子的排列方式不同,所以物理性质差异很大,故D解释正确,不符合题意;
故答案为:C。
【分析】根据分子的基本特征:分子质量和体积都很小;分子之间有间隔;分子是在不断运动的;同种物质的分子性质相同,不同物质的分子性质不同分析。
7.【答案】D
【知识点】氮气及稀有气体的用途;二氧化碳的用途
【解析】【解答】A. 石墨质软,具有导电性,可以作电极,故错误;
B. 氦气很稳定,在通电下会发出粉红色的光,可以作霓虹灯,故错误;
C. 氧气有助燃性,作助燃剂,故错误;
D. 干冰升华吸热,用于人工降雨,故正确;
故答案为:D。
【分析】根据物质的性质、用途分析。
8.【答案】B
【知识点】微粒观点及模型图的应用;从组成上识别氧化物
【解析】【解答】由图可知,甲为C3H8、乙为O2、丙为CO2、丁为H2O,化学方程式为:。
A. 该反应为丙烷和氧气发生的反应,属于氧化反应,不属于分解反应,故错误;
B. 氧化物是由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物,反应前后共涉及CO2、H2O两种氧化物,故正确;
C. 由化学方程式可知,参加反应的丙烷、氧气两种物质的分子个数比为1:5,故错误;
D. 根据质量守恒定律,反应前后原子的种类、个数不变,故错误;
故答案为:B。
【分析】首先要对模型图进行观察,分析物质的微观构成、物质的类别,再找出物质之间的微粒数目关系,写出反应的方程式,然后再对题中各问加以分析。
9.【答案】D
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【解答】A. 通常用肥皂水区分硬水和软水,向等量的硬水和软水中,分别滴加等量的肥皂水,泡沫多、浮渣少的是软水,浮渣多,泡沫少的是硬水,故正确,不符合题意;
B. 氮气通入澄清石灰水中,无明显现象,二氧化碳通入澄清石灰水中,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,澄清石灰水变浑浊,现象不同,可以区分故正确,不符合题意;
C. 水中加入二氧化锰,无明显现象,过氧化氢溶液中加入二氧化锰,过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,产生气泡,现象不同,可以区分故正确,不符合题意;
D. 在空气中充分灼烧,碳和氧气反应生成二氧化碳,铜和氧气反应生成氧化铜,不符合除杂原则,故错误,符合题意;
故答案为:D。
【分析】除杂的原则:1、除杂剂只能与杂质反应,不能与欲保留的物质反应;2、不能引入新杂质;3、最佳的除杂方法是除杂剂与杂质反应生成欲保留的物质。
首先分析需要鉴别的物质的性质,然后选择适当的试剂和方法,出现不同的现象即可鉴别。
10.【答案】B
【知识点】空气的组成;常见能源的种类、能源的分类;纯净物和混合物
【解析】【解答】 A.太阳能、地热能、风能属于新能源,故A正确不会题意;
B.液氧由一种物质组成,属于纯净物,而不是混合物,故B错误符合题意;
C.生铁、硬铝、黄铜都属于合金,属于金属材料,故C正确不合题意;
D.CO、SO2、PM2.5都是空气污染物,故D正确不合题意。
故选B。
【分析】 A.根据能源的分类来分析;
B.混合物是由两种或两种以上的物质组成的;纯净物是由一种物质组成的;
C.金属材料包括纯金属和合金;
D.根据造成空气污染的物质来分析。
11.【答案】A
【知识点】元素的概念;物理变化、化学变化的特点及其判别;化学性质与物理性质的差别及应用
【解析】【解答】 A.根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,含氢元素的可燃物燃烧一定生成水,所以燃烧生成水的可燃物中一定含有氢元素,故A正确;
B.化学变化常常伴随能量的变化,但是有能量变化的不一定属于化学变化,例如通电时灯泡发光,放热,没有新物质生成,是物理变化,故B错误;
C.一氧化碳和二氧化碳的组成元素相同,但是分子构成不同,因此化学性质不相同,故C错误;
D.元素指的是质子数相同的一类原子,具有相同质子数的原子一定是同种元素,具有相同质子数的粒子不一定属于同一种元素,例如水分子和氖原子的质子数都是10,不属于同种元素,故D错误。
故选A。
【分析】 A.含氢元素的可燃物燃烧一定生成水,所以燃烧生成水的可燃物中一定含有氢元素;
B.有能量变化的不一定属于化学变化,例如通电时灯泡发光,放热,是物理变化;
C.分子是保持物质化学性质的最小微粒;
D.根据元素是具有相同质子数的一类原子的总称分析。
12.【答案】D
【知识点】氧气的实验室制法;水的组成;燃烧与燃烧的条件
【解析】【解答】 A.水在通电的条件下生成氢气和氧气,正氧负氢,氧气和氢气的体积比是1:2,故A错误;
B.氧化铜和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳,固体的质量逐渐减少,至氧化铜和一氧化碳完全反应,固体的质量不再改变,但不为0,故B错误;
C.若某物质的着火点为T℃,Q点氧气含量较多,则图中Q点表示该物质燃烧得最旺,故C错误;
D.氯酸钾在二氧化锰的催化作用下在加热条件下生成氯化钾和氧气,加热到一定温度氯酸钾才能分解,钾元素一直存在于固体中,即反应前后钾元素的质量不变,但随着反应的进行,氧气逸出,剩余固体的质量减少,钾元素的质量分数逐渐增大,至完全反应不再发生改变,故D正确。
故选D。
【分析】 A.根据水在通电的条件下生成氢气和氧气,正氧负氢,氧气和氢气的体积比是1:2进行分析;
B.根据氧化铜和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳进行分析;
C.根据某物质的着火点为T℃,Q点氧气含量较多进行分析;
D.根据氯酸钾在二氧化锰的催化作用下在加热条件下生成氯化钾和氧气,加热到一定温度氯酸钾才能分解,进行分析。
13.【答案】(1)混合物;CH4+2O2CO2+2H2O
(2)碳替代
(3)减小
【知识点】化学方程式的书写与配平;纯净物和混合物;碳中和、碳达峰
【解析】【解答】 (1)天然气的主要成分是甲烷,除此之外还含有一氧化碳等物质,故为混合物;甲烷燃烧是甲烷与氧气反应生成二氧化碳和水的过程,故符号表达式为: CH4+2O2CO2+2H2O ;
(2)由图1可知,碳替代对全球碳中和的贡献率是47%,所占比例最大;
(3)由图2可知,随烟气流速增大,三种物质对二氧化碳的脱除率都在降低,故随烟气流速增大,CO2脱除效果减小;
【分析】 (1)①由两种或两种以上不同物质组成混合物;
②根据反应物、反应条件和生成物,确定反应的化学方程式。
(2)根据碳替代对全球碳中和的贡献率是47%,在生活中能为达到碳中和力所能及的事情进行分析。
(3)根据随烟气流速增大,三种物质对二氧化碳的脱除率都在降低进行分析。
14.【答案】(1)锥形瓶
(2)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
(3)可以控制反应的发生与停止;二氧化锰是粉末;D
【知识点】实验室常见的仪器及使用;化学方程式的书写与配平;二氧化碳的实验室制法
【解析】【解答】 (1)由图可知,仪器a是锥形瓶。
(2)高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的方程式为: 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ ;
(3)根据图片可知,C装置与B装置相比多了一个多孔塑料板和止水夹,其作用是:将大理石放在多孔隔板上,当关闭止水夹后,反应生成的气体不能排出,使得试管内压强增大,会将液体压入到长颈漏斗中,从而使液体和固体分离,使反应停止,即C装置与B装置相比较其突出优点是: 可以控制反应的发生与停止 。
二氧化锰为粉末,不能停留再塑料板上,因此用C制取氧气不能控制反应速率,故不能用C制取氧气;
二氧化碳的密度大于空气,应该使用向上排空气法收集,故选D。
【分析】 (1)根据常见仪器的名称进行分析;
(2)根据反应物、反应条件和生成物确定反应的方程式;
(3)根据装置的特点分析装置优点,根据二氧化碳和氧气的性质分析收集装置。
15.【答案】(1)过滤;玻璃棒
(2)H2SO4
(3)Zn+FeSO4=ZnSO4+Fe
(4)回收利用废旧金属
【知识点】常见金属的特性及其应用;物质的相互转化和制备
【解析】【解答】 (1)步骤Ⅰ中分离固体A和溶液C的操作名称是过滤,过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒;
(2)由流程图可知,溶液C经过步骤Ⅳ得到硫酸锌晶体,说明溶液C为硫酸锌溶液,废液中加入过量X充分反应后过滤得到固体A和硫酸锌溶液,则X为金属锌,锌与硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌,锌与硫酸铜反应生成铜和硫酸锌,则固体A中含有锌、铁、铜,固体A中加入过量Y溶液充分反应后过滤得到铜和溶液B,溶液B中加入适量金属锌充分反应后过滤得到铁和硫酸锌溶液,则Y溶液为稀硫酸,锌与稀硫酸反应生成氢气和硫酸锌,铁与稀硫酸反应生成氢气和硫酸亚铁,则溶液B中含有硫酸锌、硫酸亚铁、稀硫酸,往溶液B中加入适量金属锌,锌与稀硫酸反应生成氢气和硫酸锌,锌与硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌,由分析可知,物质Y为稀硫酸,其化学式为H2SO4,加入过量稀硫酸的目的是将固体A中混有的锌、铁完全除去;
(3)由第(2)小问分析可知,步骤Ⅲ中生成Fe的化学反应为锌与硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌,反应的化学方程式为Zn+FeSO4=ZnSO4+Fe。
(4)保护金属资源的有效途径:回收利用废旧金属。
【分析】 (1)根据步骤Ⅰ中分离固体A和溶液C的操作,以及过滤时用到的玻璃仪器来分析解答;
(2)根据加入过量稀硫酸可以除去固体中的铁和锌来分析解答;
(3)根据锌与硫酸亚铁反应生成铁和硫酸锌来分析解答。
(4)废弃的金属回收后可以再次被二次利用。
16.【答案】(1)氧气;增大反应物的接触面积【查阅资料】暖宝宝的发热原理是铁粉腐蚀过程中放出热量;加入活性炭能形成微电池,反应更快。
(2)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;6H2O
(3)在食盐水浓度等其他条件相同时,铁炭质量比越小,铁吸氧腐蚀速率越快
(4)1、4、5
(5)铁吸氧腐蚀过程中消耗氧气造成的气压减小的趋势大于反应放热造成的气压增大的趋势,所以瓶内总气压减小,U型管内液面向左偏移
(6)没必要,因为铁炭质量比2:1、食盐水浓度减小到6.5%时,反应速率已无变化
【知识点】金属锈蚀的条件及其防护;影响化学反应速率的因素探究
【解析】【解答】 (1)“暖宝宝”在使用过程中需撕开外包装袋推断,则说明“暖宝宝”需要与空气中的氧气接触后才能放热,故反应需要氧气的参与;采用铁粉为反应物可以增大反应物之间的接触面积,加快反应的速率;
(2)①铁在硫酸等酸性条件下发生析氢腐蚀,生成硫酸亚铁和氢气,反应的化学方程式为:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;
②化学反应前后原子的种类与个数不发生变化,反应前Fe、O、H的原子个数为4、6、0,反应后Fe、O、H的原子个数比为4、12、12,则剩余物质中含有12个H、6个O,故为6H2O;
(3)在食盐水浓度等其他条件相同时,铁炭质量比2:1、4:1、6:1中,铁炭质量比越小,铁吸氧腐蚀速率越快;
(4)分析食盐水浓度对铁吸氧腐蚀速率的影响应对比实验,只能有食盐水的浓度一个变量,因此需要的实验为1、4、5;
(5)示数差3cm是指U型管左侧液面上升3cm的原因是铁吸氧腐蚀过程中消耗氧气造成的气压减小的趋势大于反应放热造成的气压增大的趋势;
(6)发热贴需要升温快, 因为铁炭质量比2:1、食盐水浓度减小到6.5%时,反应速率已无变化 。
【分析】 (1)根据“暖宝宝”在使用过程中需撕开外包装袋推断需要氧气的参与以及采用铁粉为反应物可以增大反应物之间的接触面积,从而加快反应的速率分析;
(2)①根据铁和稀硫酸的反应进行分析;
②根据化学反应前后原子的种类和数目不变进行分析;
(3)根据其他条件相同,改变铁碳质量比后实验用去的时间进行分析;
(4)根据对比实验中共只能出现一个变量进行分析;
(5)根据铁吸氧腐蚀过程中消耗氧气进行分析;
(6)根据表中的数据进行分析。
17.【答案】解:设消耗的二氧化碳的质量为x,
解得x=44g
答:消耗CO2的质量为44g。
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】写出二氧化碳和甲烷反应的方程式,根据生成醋酸的质量计算参加反应的二氧化碳的质量即可。

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